Γιατί ο ουρανός είναι μπλε;

Η απάντηση είναι λίγο πιο περίπλοκη από ό, τι μπορείτε να σκεφτείτε και μπορεί να έχει να κάνει με βράχια, φωσφόρο και αρχαία φύκια, σύμφωνα με μια νέα μελέτη.

Για τα πρώτα δύο δισεκατομμύρια χρόνια της ιστορίας της Γης , ο ουρανός ήταν πιθανότατα πορτοκαλί. Δεν είμαστε σίγουροι αν αυτό είναι όντως αλήθεια - κανείς δεν είναι σε θέση να βρεθεί σε μια μηχανή του χρόνου και να πάει πίσω και να ελέγξει - αλλά με βάση όσα γνωρίζουμε από τα γεωλογικά αρχεία της Γης του εν λόγω χρονικού διαστήματος, υπάρχει μια καλή πιθανότητα το κύριο συστατικό της ατμόσφαιρας να ήταν το μεθάνιο (CH4), το οποίο θα περιέβαλλε τον  πλανήτη μας.

Σήμερα, η ατμόσφαιρα μας αποτελείται κυρίως από άζωτο και οξυγόνο. Το φως του ήλιου αποτελείται από όλα τα χρώματα του ουράνιου τόξου (καθώς και πολλά μήκη κύματος τα οποία όμως δεν μπορούμε να δούμε). Όπως το φως συγκρούεται με τα μόρια του αέρα, το μπλε φως αντικατοπτρίζεται πιο αποτελεσματικά, στα μάτια μας αφού με αυτό τον τρόπο αυτά καταλήγουν να παρατηρούν ένα όμορφο γαλάζιο χρώμα.

Όμως, πώς άλλαξε από πορτοκαλί σε μπλε; Περίπου 2,5 δισεκατομμύρια χρόνια πριν, η νεότερη συνήθεια των οργανισμών ήταν η φωτοσύνθεση - η ικανότητα να μετατρέπουν το φως του ήλιου, το διοξείδιο του άνθρακα (CO2) και το νερό  από πορτοκαλί σε ζαχαρί χρώμα. Οπλισμένοι οι οργανισμοί  με την τελευταία λέξη της εξελικτικής μηχανής, οι αρχαίες άλγες την έκαναν - μια ατελείωτη παραγωγική πηγή  τροφίμων σε όλους τους ωκεανούς του κόσμου.

Μόνο υπήρχε ένα πρόβλημα. Οι άλγες χρειάζονταν κάτι περισσότερο από το ζαχαρί χρώμα για να έχουν μια ισορροπημένη διατροφή. Χρειάζονταν θρεπτικά συστατικά όπως τον φώσφορο, σε μεγάλες ποσότητες. Ο Dominic Papineau του ινστιτούτου έρευνας του Carnegie σκέφτεται ότι το πήραν από  μια έκρηξη της διάβρωσης που συνέβη 2,5 έως 2 δισεκατομμύρια χρόνια πριν, μια χρονική περίοδο κατά την οποία η ατμόσφαιρα της Γης πήρε την πρώτη μεγάλη ένεση του οξυγόνου.

Σύμφωνα με  τον Papineau "Το Μεγάλο Οξειδωτικό Γεγονός" ευθυγραμμίστηκε με την αύξηση της διάρρηξης των ηπείρων και των παγετωνικών καλλυμάτων. Έτσι με την ενισχυμένη τεκτονική δραστηριότητα, καθώς και την  αλλαγή του κλίματος διαβρώθηκαν μεγάλες ποσότητες πετρωμάτων πλούσιες σε φώσφορο, οι οποίες ξεπλύθηκαν στον ωκεανό σε μια περίοδο πολλών εκατοντάδων εκατομμυρίων ετών. Με την αφθονία του φωσφόρου, οι άλγες άρχισαν να αποβάλλουν οξυγόνο με το οποίο πλημμύρισαν την ατμόσφαιρα. Ήταν μια διαδικασία που δεν διέφερε πολύ με  την θαυμαστή χρήση των λιπασμάτων που γίνεται σήμερα από τον άνθρωπο, τα οποία μπορούν να προκαλέσουν μεγάλες εξάρσεις φυτοπλαγκτού σε ποτάμια, λίμνες, όπως συμβαίνει σήμερα και στον Κόλπο του Μεξικού:«Σήμερα, αυτό που έκαναν τότε οι  άλγες, συμβαίνει πολύ γρήγορα και προκαλείται από εμάς», λέει ο Papineau, και ο κορεσμός της οργανικής ουσίας καταναλώνει πράγματι το οξυγόνο. Όμως, κατά τη διάρκεια της Προτεροζωικού  αυτό συνέβη πάνω σε χρονοδιάγραμμα εκατοντάδων εκατομμυρίων ετών και σταδιακά οδήγησε σε οξυγονωμένο περιβάλλον . "

Το πρώτο επεισόδιο μας έδωσε μόνο περίπου 10 % του οξυγόνου ως προς τα σημερινά επίπεδα. Όμως η διαδικασία δεν τελείωσε εκεί αφού ένα  δεύτερο επεισόδιο περίπου ένα δισεκατομμύριο χρόνια εμπλούτισε την ατμόσφαιρα με ακόμη περισσότερο οξυγόνο, φέρνοντας μας τον αέρα που αναπνέουμε σήμερα. Την περίοδο αυτή, δηλαδή  1 δις. έως 540 εκατομμύρια χρόνια πριν, που είναι γνωστή ως η "έκρηξη του Κάμβριου" έχουμε και την έκρηξη των διαφόρων ειδών ζωής που βρέθηκαν στα απολιθώματα.

Κατά κάποιο τρόπο, ήταν μία από τις πιο σημαντικές στιγμές στην ιστορία της ζωής στη Γη. Οργανισμοί  άρχισαν  μια έξαλλη συμπεριφορά της εξελικτικής καινοτομίας, δημιουργώντας πολύπλοκες μορφές ζωής τις οποίες  ο πλανήτης μας δεν είχε δει ποτέ πριν, και ο Papineau πιστεύει ότι ο  φώσφορος βρίσκεται πίσω από αυτό:

"Αυτή η αυξημένη ποσότητα οξυγόνου χωρίς αμφιβολία είχε σοβαρές συνέπειες στην εξέλιξη των πολύπλοκων μορφών ζωής. Μπορεί να αναμένεται ότι οι σύγχρονες αλλαγές  στην ατμόσφαιρα θα διαταράξουν έντονα την εξέλιξη," προσθέτει ο Papineau. "Ωστόσο, οι νέες πολύπλοκες μορφές ζωής-χρειάζονται  δεκάδες εκατομμύρια χρόνια για να προσαρμοστούν. Εν τω μεταξύ, μπορούμε να αναμένουμε σημαντικές εξαφανίσεις ειδών από τις γρήγορες αλλαγές που προκαλούμε εδώ και κάποια χρόνια."

Γεωδίφης

Πηγή -Discovery