Як виглядала Земля 3,2 мільярда років тому? Нові дані свідчать, що планета була охоплена величезним океаном і взагалі не мала материків.
Континенти з'явилися пізніше, оскільки тектоніка плит підштовхує величезні, скелясті суші вгору, щоб порушити морські поверхні, нещодавно повідомили вчені.
Вони знайшли підказки про цей древній водний світ, що збереглися в шматку древнього морського дна, який зараз знаходиться в глибинці північно-західної Австралії.
Близько 4,5 мільярдів років тому зіткнення швидкості між пиловими та космічними породами сформували початки нашої планети: бурхливу, розплавлену сферу магми, яка була глибиною тисячі миль. Земля охолола, як крутилася; врешті-решт, через 1000-1 мільйон років охолоджуюча магма утворила перші мінеральні кристали в земній корі.
Тим часом першу воду Землі, можливо, перенесли сюди багаті льодом комети поза нашої Сонячної системи, або, можливо, вона потрапила в пил з хмари частинок, що породили Сонце та його орбіти планети, приблизно в часи утворення Землі.
Коли Земля була гарячим магматичним океаном, в атмосферу випливали водяна пара та гази. "Потім атмосфера випала з атмосфери, коли умови стали досить прохолодними", - сказав головний автор дослідження Бенджамін Джонсон, доцент кафедри геологічних та атмосферних наук Державного університету штату Айова.
"Ми не можемо сказати, яке джерело води в нашій роботі, але ми припускаємо, що яке б джерело не було, воно було присутнє, коли магма-океан все ще був навколо", - Джонсон розповів Live Science в електронному листі.
У новому дослідженні Джонсон та співавтор Босвелл Вінг, доцент кафедри геологічних наук в Університеті Колорадо Боулдер, звернулися до унікального пейзажу Панорами в австралійській глибинці. Його скелясті пейзажі зберігають гідротермальну систему, що датується 3,2 мільярда років тому, "і реєструє всю океанську кору від поверхні вниз до теплового двигуна, який керував циркуляцією", - сказав Джонсон.
Збережене в тому, що черепне морське дно містило різні версії або ізотопи кисню; З часом взаємозв'язок між цими ізотопами може допомогти вченим розширити зміни стародавньої температури океану та глобального клімату.
Однак вчені розкрили щось несподіване за допомогою аналізу понад 100 проб осаду. Вони встановили, що 3,2 мільярда років тому в океанах містилося більше кисню-18, ніж кисню-16 (останній частіше зустрічається в сучасному океані). Їх комп'ютерні моделі показали, що в глобальному масштабі континентальні маси суші викидають кисень-18 з Світового океану. За відсутності материків океани переносили б більше кисню-18. І співвідношення між цими двома ізотопами кисню натякнуло на те, що в той час взагалі не було материків, показало дослідження.
"Ця цінність відрізняється від сучасного океану тим, що це найлегше пояснити відсутністю виникаючої континентальної кори", - сказав Джонсон в електронній пошті.
Інші дослідники раніше пропонували ідею, що Земля колись була покрита океаном, сказав Джонсон. Однак менше домовленостей щодо того, яка частина цієї кори була видна над рівнем моря. Це нове відкриття "забезпечує фактичні геохімічні обмеження щодо наявності суші над рівнем моря", - пояснив він.
Перспектива стародавнього водного світу Земля також пропонує новий погляд на інше інтригуюче питання: де з’явилися найдавніші форми життя планети та як вони розвивалися, пишуть дослідники у своєму дослідженні.
"Є два основні табори для походження життя: гідротермальні отвори та ставки на суші", - сказав Джонсон. "Якщо наша робота точна, це означає, що кількість довкілля на землі, щоб життя з'являлося і розвивалося, було дійсно невеликим або відсутнє ще десь після 3,2 мільярда років тому".
Отримані результати були опубліковані в Інтернеті сьогодні (2 березня) у журналі Nature Geoscience.
Примітка редактора: Заголовок цієї статті було оновлено 3 березня, щоб виправити вік Землі, що не має континенту; в той час як дані цього дослідження сягають більше 3 мільярдів років тому, Землі на той час було лише 1,5 мільярда років, а не 3 мільярди років.
