Kể từ khi được hình thành cách đây khoảng 4,5 tỷ năm, vòng quay của Trái đất đã dần chậm lại, và kết quả là thời gian ban ngày đang kéo dài hơn.

Mặc dù sự chậm lại của Trái đất không đáng chú ý trên thang thời gian của con người, nhưng nó đủ để tạo ra những thay đổi đáng kể theo từng ion. Một trong những thay đổi đó, theo một nghiên cứu mới được công bố, có lẽ là quan trọng nhất: thời gian kéo dài ban ngày làm tăng lượng oxy trong bầu khí quyển của Trái đất.

Các tác giả nghiên cứu gợi ý rằng khi thời gian ban ngày kéo dài ra, tảo xanh lam, được gọi là vi khuẩn lam, xuất hiện và sinh sôi cách đây khoảng 2,4 tỷ năm sẽ có thể tạo ra nhiều oxy hơn như một sản phẩm phụ trao đổi chất.

“Một câu hỏi lâu dài trong ngành khoa học Trái đất là làm thế nào mà bầu khí quyển của Trái đất có được oxy của nó, và những yếu tố kiểm soát khi oxy hóa này là gì,” Gregory Dick, một nhà vi trùng học tại Đại học Michigan và đồng tác giả của nghiên cứu, cho biết trong một báo chí phát hành.



Ông nói thêm: “Nghiên cứu của chúng tôi cho thấy rằng tốc độ Trái đất quay – hay nói cách khác là độ dài ngày của nó – có thể có ảnh hưởng quan trọng đến mô hình và thời gian oxy hóa của Trái đất.

Ngày dài hơn khuyến khích vi khuẩn tạo ra nhiều oxy hơn

Có hai thành phần chính trong câu chuyện này, thoạt nhìn, dường như không liên quan nhiều đến nhau. Đầu tiên là vòng quay của Trái đất đang chậm lại. Tốc độ quay của Trái đất đang chậm lại là do mặt trăng tác dụng lực hấp dẫn lên hành tinh của chúng ta. Khi mặt trăng dần rời xa Trái đất, nó sẽ làm chậm tốc độ quay của hành tinh chúng ta một cách không thể nhận thấy.

Nghiên cứu cho thấy rằng các ngày của Trái đất đang kéo dài thêm 1,8 mili giây mỗi thế kỷ. Trong thời kỳ sơ khai của hành tinh chúng ta, ngày có thể chỉ ngắn ngủi 6 giờ. Khoảng 1,4 tỷ năm trước, ngày dài chỉ 18 giờ.

Thành phần thứ hai là một cái gì đó được gọi là Sự kiện Ôxy hóa Lớn – khi vi khuẩn lam xuất hiện với số lượng lớn đến mức bầu khí quyển của Trái đất đã trải qua một sự gia tăng đáng kể oxy trong khoảng từ 2,4 tỷ đến 2 tỷ năm trước.

Nếu không có sự kiện này, các nhà khoa học nghĩ rằng sự sống như chúng ta đã không thể xuất hiện.

Các nhà nghiên cứu vẫn không chắc tại sao lại có sự kiện này khi nó xảy ra và không phải trước đó trong lịch sử Trái đất, nhưng nghiên cứu mới có thể giúp giải đáp được phần nào.

Trong Hố sụt giữa Đảo ở Hồ Huron của Michigan, có những thảm vi khuẩn tương tự như vi khuẩn lam gây ra Sự kiện Ôxy hóa Lớn.

Trong các thảm đáy hồ này, vi khuẩn lam màu tím tạo ra oxy thông qua quang hợp cạnh tranh với các vi khuẩn màu trắng chuyển hóa lưu huỳnh. Vào ban đêm, các vi khuẩn màu trắng nổi lên trên cùng của thảm vi sinh vật và nghiền nát lưu huỳnh của chúng. Khi ngày tàn và mặt trời mọc đủ cao trên bầu trời, vi khuẩn màu trắng rút lui và vi khuẩn lam tím vươn lên trên cùng.

Đồng tác giả nghiên cứu Judith Klatt cho biết: “Giờ đây chúng có thể bắt đầu quang hợp và sản xuất oxy. “Tuy nhiên, phải mất vài giờ trước khi chúng thực sự bắt đầu quang hợp, có vẻ như sẽ có một khoảng thời gian trễ vào buổi sáng. Vi khuẩn lam thường dậy muộn hơn con người vào buổi sáng.”

Điều này có nghĩa là khoảng thời gian ban ngày mà vi khuẩn lam có thể hút oxy là rất hạn chế – và chính thực tế này đã thu hút sự chú ý của các nhà nghiên cứu tại Đại học Michigan. Họ tự hỏi liệu sự thay đổi độ dài ngày trong lịch sử Trái đất có tác động đến quá trình quang hợp của vi khuẩn lam hay không.



 

Klatt cho biết: “Có thể tồn tại một kiểu cạnh tranh tương tự giữa các vi khuẩn đã góp phần làm chậm quá trình sản xuất oxy trên Trái đất sơ khai.

Để kiểm tra giả thuyết này, nhóm của Klatt và Dick đã thực hiện các thí nghiệm và phép đo trên các vi khuẩn ở đáy hồ Michigan, cả trong môi trường tự nhiên và trong phòng thí nghiệm. Họ cũng tạo ra các mô hình dựa trên kết quả của họ liên kết ánh sáng mặt trời với quá trình sản xuất ôxy của vi sinh vật và quá trình sản xuất ôxy của vi sinh vật với lịch sử Trái đất.

Arjun Chennu, một nhà khoa học hàng hải thuộc Trung tâm Hàng hải Nhiệt đới Leibniz cho rằng: “Trực giác cho thấy rằng hai ngày 12 giờ tương tự như một ngày 24 giờ. Nghiên cứu ở Đức và đồng tác giả nghiên cứu, cho biết trong bản phát hành.

Ông nói: “Nhưng việc giải phóng oxy từ thảm vi khuẩn thì không, bởi vì nó bị giới hạn bởi tốc độ khuếch tán phân tử.

Những kết quả này được đưa vào các mô hình toàn cầu về nồng độ ôxy và nhóm nghiên cứu phát hiện ra rằng thời gian kéo dài ngày có liên quan đến sự gia tăng ôxy của Trái đất – không chỉ là Sự kiện Ôxy hóa Lớn, mà còn là sự ôxy hóa khí quyển thứ hai được gọi là Sự kiện Ôxy Nguyên sinh xảy ra từ năm 550 đến 800 triệu năm trước.

Chennu nói: “Chúng chỉ ra rằng có mối liên hệ cơ bản giữa độ dài ngày và lượng oxy có thể được giải phóng bởi các vi sinh vật sống trên mặt đất. “Điều đó khá thú vị. Bằng cách này, chúng tôi liên kết nhịp điệu của các phân tử trong thảm vi sinh vật với nhịp điệu của hành tinh chúng ta và mặt trăng của nó.”



Lời Kết 

Đây có thể là một tin vừa buồn vừa vui đối với một số người, việc có thêm nhiều oxy hơn trong tình cảnh môi trường đang bị ô nhiễm nặng nề là một tin tốt. Nhưng đối với một số người lao động ngoài trời việc thời gian ban ngày kéo dài thêm là một tin không mấy vui vẻ đối với họ. Bạn nghĩ sao về vấn đề này, hãy để lại bình luận ở phía dưới. Có thể bạn sẽ quan tâm đến những địa điểm bí mật trên Trái đất cấm du khách tham quan ,hãy xem bài viết đó tại đây.

Chúng tôi luôn lắng nghe và tiếp thu ý kiến bạn đọc để thay đổi tốt hơn. Đừng ngại ngần hãy liên hệ với chúng tôi và nói cho chúng tôi biết quan điểm của bạn, các bạn có thể gửi mail cho chúng tôi. Email: [email protected]

(Tuyên bố từ chối trách nhiệm: Các quan điểm và ý kiến được trình bày trong bài viết này là của tác giả và không nhất thiết phản ánh quan điểm của camhung.net)

Tác giả : Nguyễn Long | camhung.net 



 



Chia sẻ