"...Сиреневые облака "плыли" по бескрайним просторам огненно-рыжего неба". Наверное какой-то инопланетный пейзаж из старой фантастики? Но нет. Это наша родная планета 3,7 миллиарда лет назад. Такой спектральный окрас давали главные химические составляющие атмосферы молодой Земли - метан-этановый пар и аммиак, включая некоторое количество сероводорода и водяного пара. Не густо, правда?
Но учитывайте, что всё химическое буйство таблицы Менделеева закончилось к концу еще Гадея. А Земля семимильными, но твердыми шагами близится к современному виду. Утихли кислотные дожди и электро-магнитные бури. Вулканы и разломы по прежнему изливают расплавленный материал, но уже не настолько интенсивно, а Землю покрывает мелководный Океан.
Суша на земле имеется, но в виде 4% от современного. Океан буквально везде. И его химический состав конечно же был другим. Основным источником главного морского аниона - Cl - является так же как и сегодня, глубинная дегазация Земли. А поглощается этот анион в результате геологических и химических процессов в океанической Земной коре, которая на протяжении всей Архейской эры была значительно толще.
Последний факт кстати и объясняет покрытие всей поверхности Земли океаном. Ибо континентов еще не было, как и континентальной Земной коры. Все мощности были в океанической Земной коре, которая выталкивала воду на поверхность. Вода просто равномерно распределялась (по закону перемещения жидкостей в сосудах) по всей поверхности. И глубина Океана составляла в среднем 150-700 м. Напомню, что сегодня средняя глубина Океана 3700 м (без учета Марианской впадины и мелководий у побережья).
Но если анион Cl был-есть и вероятно будет всегда, то вот соотношение катионов не могло не меняться. Пока не появился вездесущий O2 и достаточно крупная фельзитовая суша (а именно благодаря последней происходит сток щелочных (Na, K) и щелочноземельных (Mg) катионов, например при выветривании), в водной среде правил балом Ca. Главным его источником была гидротермальная активность, которая на морском дне была повсеместно и везде. Так что океан, на протяжении всей архейской эры представлял собой не концентрат хлорида натрия, как сегодня, а скорее был раствором хлорида кальция (CaCl2). Сегодня подобный состав носят лишь отдельные, сравнительно небольшие озера. Например в Антарктиде, озеро Дон-Жуан или в Восточной Африке, озёра Магади и Натрон. И что удивительно, там есть одноклеточная жизнь - бактерии и даже эукариоты. Которые великолепно себя чувствуют с казалось бы чуждой для них среде.
Но вернемся к атмосфере. Основным источником метана конечно, как полагается в геологии, были извержения вулканов. Самое любопытное, что светимость нашего Солнца тогда была на 20-25% ниже чем сегодня. Что вызывает вполне логичный вопрос: "Почему же тогда Земля просто не замерзла?" А ответ кроется именно как раз в газах, которые наполняли нашу планету. Метан, этан, аммиак - это всё сплошь парниковые газы. При достаточном покрытии ими поверхности Земли, они способны сохранять тепло, а не выпускать его в космос. И в случае низкой светимости Солнца, нашу планету эти то газы и спасли. Хотя сегодня они же являются для Земли угрозой. Причем по той же самой причине - способность не выпускать тепло.
Однако, как показывают исследования вулканы все-же играли не самую главную роль. Да, они обильно поставляли на Землю метан, сероводород и водород. Но все-же большую часть метана производили метанобразующие археи. Их жизнедеятельность оставила заметные следы в изотопной летописи планеты. Резкие отрицательные значения для архейских керогенов, накопившиеся в морских и озерных условиях и в палеопочвах, указывает на двойной раздел стабильных изотопов углерода. Сначала это были археи, а потом эстафету подхватили метанокисляющие бактерии. Никакие другие группы организмов не способны осуществлять столь тщательно этот отбор.
Такую картину показали относительно недавно найденные ископаемые строматолиты из формации Дрессер возрастом 3,48 миллиарда лет (Австралия) и ископаемые строматолиты в формации Исуа, датированные возрастом 3,7 миллиарда лет (Гренландия). В нашем обывательском мозгу, который что-то где-то слышал про строматолиты, всплывает информация о кислородообразующих микроорганизмах, которые строят свои многослойные структуры. Но это не совсем так. Строматолиты - это не вид организмов. Это, как бы сказать, образ жизни. Но такой образ жизни могли вести не только цианобактерии. Хемосинтетики тоже могли вполне заниматься тем-же. Только вместо чистого кислорода, они выделяли в атмосферу метан.
Так что мир в Эоархее был весьма странным. По огненно-рыжему небу Земли плыли сиреневые облака, над горизонтом восходило маленькое и холодное Солнце. У подножия голых базальтовых скал плескалось известковое море цвета грязного молока, которое местами пенилось и бурлило от многочисленных подводных гейзеров, а дно мелководий было покрыто серыми оплывшими постройками строматолитов - первыми признаками видимой жизнедеятельности на Земле.