Nguồn gốc của oxy trên Trái Đất

Hàng tỷ năm trước, thạch anh vỡ vụn phản ứng với nước, cung cấp điều kiện cần thiết cho tiến hóa của vi sinh vật quang hợp sản sinh phần lớn oxy trong khí quyển ngày nay.


Thạch anh là dạng khoáng chất silicate phổ biến nhất. (Ảnh: Inverse).

Động đất và nhiều quá trình địa chất khác tạo điều kiện cho những phản ứng sản xuất oxy, ảnh hưởng tới quá trình tiến hóa của một số tổ chức sinh vật xuất hiện sớm nhất trên Trái đất. Nhà nghiên cứu Mark Thiemens ở Đại học California, San Diego, và đồng nghiệp nghiền đá thạch anh và để nó tiếp xúc với nước trong điều kiện hóa học tương tự như trên Trái đất trước khi nồng độ oxy tăng cao. Họ sử dụng thạch anh bởi đây là khoáng chất silicate đơn giản và phổ biến nhất, New Scientist hôm 20/3 đưa tin.

Nhóm nghiên cứu nhận thấy tinh thể bị vỡ trên bề mặt thạch anh có thể phản ứng với nước để hình thành phân tử oxy và nhiều hợp chất chứa oxy khác như hydrogen peroxide. Còn gọi là gốc tự do, những phân tử này rất quan trọng đối với quá trình tiến hóa thuở sơ khai bởi chúng có thể phá hủy ADN và các bộ phận khác của tế bào, theo nhà nghiên cứu Timothy Lyons ở Đại học California, Riverside. Theo ông, sự sống có thể phát triển enzyme từ rất sớm để đối phó với ảnh hưởng có hại của gốc tự do.

Trong tự nhiên, thạch anh và một số khoáng chất silicate khác có thể bị mài xát bởi động đất, xói mòn hoặc băng dịch chuyển. Sau đó, chúng có thể tương tác với nước và tạo ra phân tử oxy. Thiemens và cộng sự ước tính chỉ riêng quá trình địa chấn có thể sản sinh lượng hydrogen peroxide nhiều hơn gấp 100 tỷ lần phản ứng trong khí quyển, một nguồn oxy tiềm năng khác.

Những thích nghi với nguồn oxy từ hoạt động địa chấn có thể giúp một số tổ chức sinh vật sống sót qua thay đổi lớn trong điều kiện hóa học trên Trái đất, đi kèm với Thảm họa oxy. Các nhà nghiên cứu cho biết quá trình địa chất tương tự xảy ra ở thiên thể khác như bão cát trên sao Hỏa hoặc biến động thủy triều trên mặt trăng Enceladus của sao Thổ cũng có thể tạo ra oxy.

Ngày nay, oxy chiếm khoảng 1/5 khí quyển Trái đất, phần lớn do thực vật và vi sinh vật tạo ra. Có rất ít oxy trong khí quyển cho tới khi nồng độ tăng vọt trong sự kiện Thảm họa oxy cách đây 2,3 - 2,4 tỷ năm do sự lan rộng nhanh chóng của vi sinh vật giải phóng oxy thông qua quang hợp.

TIN CŨ HƠN
Khí quyển Trái Đất gồm những tầng nào

Khí quyển Trái Đất gồm những tầng nào

Bầu khí quyển của Trái Đất bao gồm nhiều lớp với những đặc điểm riêng biệt, trong đó tầng ngoài cùng đang dần tan biến vào vùng không gian liên hành tinh.

Đăng ngày: 19/12/2025
Du khách thoải mái đào kim cương miễn phí tại một công viên ở Mỹ

Du khách thoải mái đào kim cương miễn phí tại một công viên ở Mỹ

Công viên Crater Of Diamonds là kho báu kim cương hình thành bởi hoạt động địa chất và núi lửa định hình khu vực cách đây khoảng 3 tỷ năm.

Đăng ngày: 17/12/2025
Các tục lệ giáng sinh kỳ quặc nhất thế giới

Các tục lệ giáng sinh kỳ quặc nhất thế giới

Xem phim hoạt hình vịt Donald, trượt patin đến nhà thờ… là những phong tục đón giáng sinh kỳ lạ ở các nước.

Đăng ngày: 17/12/2025
9 lý do chứng minh thuyết tiến hóa của Darwin là sai lầm

9 lý do chứng minh thuyết tiến hóa của Darwin là sai lầm

Thuyết tiến hóa của Darwin đóng vai trò rất lớn trong việc giải thích nguồn sống sự sống và sự phát triển của các loài sinh vật qua tiến hóa. Nhưng học thuyết của Darwin cũng gặp phải vô số những phản biện của giới khoa học.

Đăng ngày: 16/12/2025
Ông già Noel đến từ đâu?

Ông già Noel đến từ đâu?

Ông già Noel là "vai chính" trong Lễ Giáng sinh, với bộ đồ màu đỏ, viền trắng, chòm râu trắng và hai hàng ria dài, bộ mặt hóm hỉnh.…

Đăng ngày: 16/12/2025
Huyền thoại về

Huyền thoại về "con đường tơ lụa" nổi tiếng trong lịch sử

Hiểu hơn về con đường mang theo nhiều điều vĩ đại và chứa đầy sự thú vị mà con người thời xưa đã tạo ra.

Đăng ngày: 16/12/2025
14 loại chất độc khủng khiếp nhất thế giới

14 loại chất độc khủng khiếp nhất thế giới

Hãy cố gắng tránh xa những loại chất kịch độc này bằng mọi giá. Nếu tiếp xúc với chúng, bạn sẽ chết ngay lập tức.

Đăng ngày: 15/12/2025
Khoa Học News