Analiza cząsteczek zawierających izotopy siarki pomaga rzucić światło na reakcje chemiczne, które miały miejsce w ziemskiej atmosferze podczas archaiku. Właśnie wtedy, ok. 2,5 mld lat temu, atmosfera została dotleniona.
Archaik jest eonem geologicznym, który trwał od 4 mld do 2,5 mld lat temu. Pojawiły się wtedy mikroorganizmy beztlenowe. Wiąże się to z faktem, że w tym czasie atmosfera na Ziemi nie zawierała tlenu cząsteczkowego. Była jednak bogata w węgiel oraz, co ważne, siarkę.
Siarka w atmosferze znalazła się tam przez aktywność wulkaniczną. Naukowcy zauważyli, że izotopy siarki, jako elementy cząsteczek, takich jak siarkowodór i dwutlenek siarki, były metabolizowane przez mikroorganizmy. Doprowadziło to do sytuacji, w której zachodziło natlenianie ziemskiej atmosfery.
Opisane powyżej zjawisko nie jest jeszcze potwierdzone, ale dwie najbardziej popularne hipotezy zakładają albo fotolizę, czyli rozbijanie cząsteczek przez światło ultrafioletowe ze Słońca, albo reakcje między cząsteczkami siarki. Za tą drugą opcją przemawia fakt, że autorzy badania zidentyfikowali wcześniej nieznane połączenie, które łączy cząsteczki zawierające dwa atomy siarki.
Lepsze zrozumienie roli procesu zwanego frakcjonowaniem niezależnym od masy w zachowaniu siarki w erze archaiku nie tylko daje nam obraz środowiska na Ziemi przed natlenieniem, ale także mówi sporo o potencjalnych biosygnaturach, które mogłyby się pojawić na egzoplanetach zawierających życie. Trzeba jednak przyznać, że obecny poziom technologii teleskopowej powoduje, iż bardzo trudno byłoby określić skład izotopowy atmosfery w wystarczająco szczegółowy sposób.
