Геологи з Університету Ньюкастла з’ясували, що атмосфера Землі до насичення киснем містила вуглеводні. Їхня кількість коливався від низького до високого рівня. При максимальній насиченості вуглеводнями наша атмосфера нагадувала сучасну атмосферу Титана – супутника Сатурна. Результати цих досліджено було опубліковано в журналі Nature Geoscience.
Геологи аналізували виявлені в Південній Африці органічні відкладення, сформовані 2,65 – 2,5 мільйонів років тому, коли Земля була населена першими бактеріями. Дослідження елементарного складу порід і співвідношення в них органічного та неорганічного вуглецю дозволило геологам зробити цікаві висновок – хоча в цілому кисню в атмосфері було мало, в зонах мілководдя його концентрація могла локально підвищуватися.
Для отримання інформації про атмосферу на підставі геологічних даних, автори склали комп’ютерну модель, що враховує, як склад атмосфери впливає на співвідношення ізотопів сірки в відкладеннях. Накопичення в атмосфері вуглеводнів приводило до зниження кількості ультрафіолету, який пропускався. Це, в свою чергу, впливало на хімічні процеси на стародавній Землі. В кінцевому випадку такі обставини призвели до зміни співвідношення ізотопів сірки.
У відкладеннях було виявлено періодичність, яка вказує на нестабільність стародавньої атмосфери. За словами дослідників, її склад коливався між двома відносно стійкими станами – з низькою і високою насиченістю вуглеводнями. До того ж основний вплив на ці коливання надавали бактерії, які виробляють метан.
У своїй насиченій органікою фазі атмосфера стародавньої Землі ставала «димчастою» і нагадувала сучасну атмосферу найбільшого супутника Сатурна – Титана. Це єдиний супутник в Сонячній системі, що має щільну атмосферу. Через велику кількість метану Титан оточений дуже щільним серпанком. Через це немає можливості побачити поверхню супутника.