科学者たちは、初期の地球の大気は私たちをめまいさせるだろうと言う
アラン・ボイル著
27億年前の岩石の中に閉じ込められていた小さな泡の分析から、科学者たちは地球の大気の密度は現在の半分以下だったと結論づけたが、これは従来の通説に反する。
科学者たちは、数十億年前の太陽の光が現在ほど明るくなかった時代に、熱を保持し、生命が生存できるほど地球を暖かく保つために、地球の大気はより厚かったと推測していた。
「我々の結果は我々の予想とは正反対だ」と、カリフォルニア州にあるNASAエイムズ研究センターの宇宙生物学者サンジョイ・ソム氏はワシントン大学のニュースリリースで述べた。
ソム氏は、本日Nature Geoscience誌に掲載された研究成果を報告する論文の筆頭著者です。彼はワシントン大学で博士課程に在籍中にこの研究を実施し、非営利の宇宙科学アウトリーチ団体Blue Marble SpaceのCEOとしてシアトルとの繋がりを維持しています。
この発見は、西オーストラリア州ピルバラ・クラトンの玄武岩質溶岩流に残された大気泡の分析に基づいています。現在では固体化した泡の大きさに基づき、ソム氏らは当時の気圧が驚くほど低く、現在の4分の1から半分程度であったと推定しました。
今日、そのように薄い空気を吸うには、エベレスト山の頂上まで登らなければなりません。
本研究の焦点となっている新始生代と呼ばれる時代、地球には単細胞微生物しか生息していませんでした。太陽光は現在の約5分の1しか弱く、大気は酸素を大量に蓄積し始めたばかりでした。
岩石中の気泡が示すように大気が薄かったとすれば、メタンや二酸化炭素といった温室効果ガスの含有量が高かった可能性が高い。研究者たちは、それが生命と液体の水がどのようにして存在できたのかを最もよく説明するだろうと述べている。
この研究結果は、地球の歴史を通じて大気圧に大きな変動があったことも示唆している。
「私たちはまだこの事態の重大さを理解しようとしています」と、ワシントン大学地球宇宙科学教授のロジャー・ビュイック氏は述べた。「起こりうるすべての影響を理解するには、しばらく時間がかかるでしょう。」
この研究は宇宙生物学者にも影響を与える可能性がある。地球の大気が驚くほど薄かった時代に生命が誕生したとすれば、古代の火星や遠くの恒星を周回する惑星に生命が居住可能な環境が存在する可能性についての仮説を科学者が再考するきっかけとなるかもしれない。
ネイチャー・ジオサイエンス誌に掲載された論文「27億年前の地球の気圧は現代の半分以下に抑えられていた」には、ソム氏とビュイック氏に加え、ジェームズ・ハガドーン氏、ティム・ブレイク氏、ジョン・ペロー氏、ジェルテ・ハルマイアー氏、そしてデビッド・キャトリング氏が執筆者として名を連ねています。この研究はNASAの資金提供を受けて行われました。
