Наша планета выглядит голубой точкой из космоса, но так было не всегда. Японские учёные из Университета Тохоку доказали, что 3,8–1,8 млрд лет назад океаны Земли были зелёными. Это открытие, опубликованное в Nature, меняет представление о ранней биосфере и даёт ключи к поиску жизни на экзопланетах.
Почему древние океаны были зелёными
В архейском эоне Земля была совершенно иной: атмосфера почти не содержала кислорода, а континенты представляли собой безжизненные каменистые пустыни. Жизнь существовала только в океанах, где доминировали одноклеточные организмы, включая цианобактерии — предков современных сине-зелёных водорослей.
«Железо было ключевым элементом. Оно растворялось в воде из-за вулканической активности и выветривания пород, придавая океанам зелёный оттенок», — объясняет профессор Хироси Омото, ведущий автор исследования.
Учёные обнаружили, что древние цианобактерии использовали особый пигмент — фикоэритробилин (PEB), который эффективнее поглощал зелёный свет. Это подтвердили эксперименты с генетически модифицированными водорослями: в воде с высоким содержанием железа они росли быстрее.
Как железо изменило планету
- Растворённое железо (Fe²⁺) поступало в океаны из рек и гидротермальных источников.
- Кислород, выделяемый цианобактериями, окислял железо до Fe(III), окрашивая воду в зелёный.
- Когда железо полностью окислилось, кислород начал накапливаться в атмосфере, запустив «кислородную катастрофу».
Могут ли океаны снова изменить цвет
Современные океаны голубые из-за рассеивания солнечного света, но их оттенок зависит от химического состава и микроорганизмов. Учёные рассматривают несколько сценариев:
- Фиолетовые океаны — возможны при высокой концентрации серы и доминировании пурпурных серобактерий.
- Красные океаны — могут возникнуть из-за «красных приливов» (цветения токсичных водорослей) или выноса железа из почв.
- Тёмно-синие океаны — появятся, если фитопланктон вымрет из-за изменения климата.
По данным NASA, уже сейчас в некоторых регионах, например у побережья Флориды, наблюдаются аномальные красные отливы из-за загрязнения удобрениями.
Что будет через миллиарды лет
Солнце постепенно увеличивает яркость, и через 1–2 млрд лет испарение океанов ускорится. Это создаст условия для серобактерий, которые могут окрасить воду в фиолетовый. В далёком будущем, когда Солнце станет красным гигантом, океаны полностью исчезнут.