به نقل از فرادید، یکی از قدیمی ترین نمونه های هوا که تاکنون دانشمندان پژوهش کرده اند، بیش از 800 میلیون سال پیش درون یک سنگ محبوس شده بود. تیمی که این هوا را کشف کرد، پس از باز کردن سنگ و آزاد شدن هوا، با شگفتی بزرگی درباره ی جو باستانی زمین مواجه شد.

دانشمندان برای پژوهش درباره جو زمین در گذشته ی دور، به ناچار به شواهد غیرمستقیم برای تخمین مقدار عناصر تکیه کرده اند. اما این روش ایده آل نیست و به تحلیل ها و تخمین های پیچیده نیاز دارد. یکی دیگر از روش ها بررسی هوای محبوس در یخ های قطب جنوب است.

اداره ملی اقیانوسی و جوی (NOAA) توضیح می دهد: مانند یک مگس ماقبل تاریخی که در روزگار دایناسورها در کهربا گرفتار شده، بازمانده های هوا از اقلیم گذشته ی زمین از جمله گرد و غبار، حباب های هوا، نمک های دریایی، خاکستر آتشفشانی و دوده ی آتش سوزی های جنگلی ممکن است میلیون ها سال در یخ های قطبی محبوس بمانند. برای دانشمندان اقلیم، این بازمانده ها داستان تغییرات اقلیم و جو سیاره ی ما در طول هزاران سال را روایت می کنند.

در حالی که این روش به تازگی نمونه هایی از هوای دوره ی پلیوسین (نزدیک به 5 میلیون سال پیش) را در اختیار ما گذاشته، تاریخچه ی زمین بسیار دیرپاتر است. اما به لطف شگردی که یک تیم بین المللی از پژوهشگران توسعه یافته، ما توانسته ایم نمونه های بسیار قدیمی تری از هوا را نیز پژوهش کنیم و نگاهی به جو 815 میلیون سال پیش بیندازیم.

پیش تر گمان می رفت این حباب ها به قدری کوچک هستند که امکان پژوهش درباره آن ها وجود ندارد، اما این تیم با استفاده از یک روش جدید توانستند این کار را انجام دهند. آن ها نمونه های هالیت را در یک محفظه ی خلا قرار دادند و سپس آن ها را خرد کردند تا گاز محبوس آزاد شود. این گاز باستانی که اکنون آزاد شده بود، به سمت دو طیف سنج جرمی کوادروپل هدایت شد تا ترکیب آن تحلیل شود. با استفاده از این تکنیک، تیم توانست گازی که بیش از 800 میلیون سال پیش در جو زمین وجود داشته را بررسی کند.

دکتر بلِیمی گفته: در مورد میزان اکسیژن در بیش از 800 میلیون سال پیش، بحث های زیادی وجود داشت. ما روش مستقیمی برای تحلیل محتوای این گازهای فسیلی محبوس در جو پیدا کردیم و دریافتیم سطح اکسیژن کمابیش نیمی از میزان کنونی بوده است.

این نتیجه بسیار شگفت انگیز بود، چون تخمین های پیشین میزان اکسیژن را نزدیک به تنها دو درصد از جو زمین آن زمان می دانستند.

پروفسور جان پارنِل از دانشکده علوم زمین دانشگاه آبردین افزود: با این پژوهش، اکسیژنی که به حیوانات اولیه اجازه ی تنفس می داد، برای نخستین بار به شکل مستقیم اندازه گیری شده است. ما میزان اکسیژن را بین 10.3 تا 13.4 درصد از جو اندازه گرفتیم که برای رشد و شکوفایی حیوانات کافی بوده است. آن را مقایسه کنید با میزان اکسیژن جو زمین امروز که 20.9 درصد است. نکته ی مهم این پژوهش اینست که ما به راستی یک نمونه ی واقعی از جو باستانی را کشف کردیم، در حالی که تخمین های پیشین برپایه ی مدل های غیرمستقیم بوده است. ما ایده ی خوبی داشتیم که چگونه به هوای باستانی دست پیدا کنیم و بسیار خوشحالیم حدس ما درست از آب درآمد.

اگرچه این گاز به راستی قدیمی است، برخی پرسیده اند آیا تیم، گازهای محلول را نیز در نظر گرفته یا خیر. تیمی که تحلیل دوباره را انجام داد، میزان اکسیژن را نزدیک به 6.6 درصد تخمین زده که کمتر است، اما همچنان در کمال شگفتی نسبت به انتظار قبلی دانشمندان بالاست.

تیم پژوهشی از آن زمان تاکنون، شگردها و روش های خود برای تاریخ گذاری گازهای باستانی محبوس در هالیت را ویرایش کرده و این روش می تواند دیدگاه های تازه ای درباره ی جو باستانی زمین و تأثیر آن بر زندگی ارائه دهد.