357
Японські вчені встановили, що океани нашої планети не завжди були синіми, а мали зелений відтінок протягом мільярдів років ранньої історії Землі.
Відкриття, що змінює уявлення про давню Землю
Згідно з дослідженням науковців з Університету Нагої, найдавніші океани Землі мерехтіли зеленими відтінками понад 2 мільярди років. Це відкриття важливе не лише для розуміння еволюції нашої планети, але й для пошуку життя в інших частинах галактики.
Земля сформувалася приблизно 4,5 мільярди років тому. Перші форми життя з’явилися щонайменше через 800 мільйонів років після цього. Проте вже тоді на планеті існували величезні океани. Вони містили численні гідротермальні джерела, які виділяли у воду значну кількість двовалентного заліза.
Близько 4 мільярдів років тому з’явилися найдавніші ціанобактерії, відомі сьогодні як водорості. Вони були одними з перших організмів, що здійснювали кисневий фотосинтез. Цей процес згодом призвів до періоду, відомого як Великий окислювальний цикл.
Причини зеленого кольору давніх океанів
Таро Мацуо та його команда з Університету Нагої використали сучасні комп’ютерні хімічні симуляції для своїх досліджень. Вони змогли визначити, як спектр світла поширювався під водою під час архейської ери (4-2,5 мільярди років тому).
Дослідники виявили, що кисень, вироблений ціанобактеріями, взаємодіяв із залізом в океані. Внаслідок цього двовалентне залізо перетворювалося на тривалентне.
Тривалентне залізо, на відміну від двовалентного, є нерозчинним. Воно випадає з води у вигляді частинок, схожих на іржу. Ця обставина надавала океанам зеленуватого відтінку.
Адаптація ціанобактерій до зеленого світла
Реагуючи на зелений колір води, ціанобактерії розвинули особливу адаптацію. Окрім хлорофілу, який використовують сучасні рослини для фотосинтезу, вони створили білки фікобіліни у своїх вусиках.
“Генетичний аналіз показав, що ціанобактерії мають спеціалізований білок фікобілін під назвою фікоеритрин, який ефективно поглинає зелене світло”, – зазначає Мацуо. Ця адаптація дозволила їм процвітати в багатих на залізо зелених океанах.
Спочатку Мацуо був скептично налаштований щодо своєї гіпотези про зелений океан. Проте роки досліджень переконали його, оскільки геологічні та біологічні дані склалися разом, наче шматочки пазла.
Сучасні приклади та космічні перспективи
Важливим етапом дослідження стала експедиція на острів Іво в архіпелазі Сацунан у 2023 році. Вода в цьому районі має унікальне забарвлення.
Відкриття має значення і для астрономії. Хоча блакитні планети вважаються потенційними кандидатами на наявність води, Мацуо пропонує розширити кольорову палітру пошуків.
Дані дистанційного зондування свідчать, що води, багаті на гідроксид заліза, виглядають помітно яскравішими, ніж типові блакитні океани. Це може означати, що зелені океани легше виявити з великої відстані під час дослідження екзопланет.
Таким чином, дослідження не лише відкриває нову сторінку в історії Землі, але й пропонує нові підходи до пошуку життя у Всесвіті.
