Як виглядали океани Землі мільярди років тому: від зелених до блакитних

Сьогодні, дивлячись на Землю з космосу, ми звикли бачити її океани блакитними, але мільярди років тому все було зовсім інакше. За допомогою нових досліджень вчені змогли з'ясувати, що океани нашої планети колись могли мати зеленуватий або навіть фіолетовий відтінок. Причиною цього були хімічні процеси, пов'язані з еволюцією фотосинтезу та складу атмосфери. Про це пише видання Sciencealert.

Залізо і фотосинтез

Ключем до цієї загадки стали смугасті залізні формації, що утворюються в шарах гірських порід. Ці утворення з'являлися на Землі між 3,8 та 1,8 мільярдами років тому, коли океани були заселені лише одноклітинними організмами. У той час атмосфера і океани майже не містили кисню, і фотосинтез виконувався організмами, які не потребували кисню для свого функціонування.

Проте ці організми, хоча й виділяли кисень, не накопичували його в повітрі, оскільки він взаємодіяв із залізом у воді. Це призводило до утворення оксидів заліза, які надавали океанам зеленувато-бурий відтінок. Тільки коли заліза стало менше, кисень почав накопичуватися в атмосфері, що спричинило так зване Велике окиснення — важливу подію для розвитку складного життя на Землі.

Дослідження та підтвердження гіпотези

Залізні смугасті утворення, відомі як «смуги», містять чергування темних відкладень заліза та яскраво-червоних окиснених шарів, що вказують на перехід від безкисневої до багатої киснем планети. Одне з досліджень біля вулканічного острова Іводзіма в Японії виявило, що вода там має зеленуватий відтінок через наявність окисненого заліза.

Цей ефект був також підтверджений за допомогою комп'ютерних моделей, які показали, як ранні фотосинтетичні процеси збагачували океани киснем, що змінювало колір води.

Чому океани сьогодні блакитні?

Сьогодні ми бачимо океани блакитними завдяки тому, що вода розсіює сонячне світло. Однак у минулому можливі були й інші варіанти забарвлення океанів, зокрема фіолетовий через домінування сірчаних бактерій або червоний через надлишок окисненого заліза.

У майбутньому, коли Сонце стане яскравішим, океани можуть набути пурпурного або коричневого відтінку завдяки розвиткові бактерій, стійких до ультрафіолетового випромінювання. А в кінцевому підсумку, коли Сонце розшириться в червону гігантську стадію, океани можуть випаруватися, і вся вода на планеті зникне.

Зрозуміло, що колір океанів на різних етапах розвитку Землі був тісно пов'язаний із еволюцією життя та хімічними процесами в атмосфері і водах нашої планети.