Дані з давнього ділянки земної кори свідчать про те, що Земля колись була водним світом, близько трьох мільярдів років тому. Якщо це правда, це означатиме, що вченим потрібно переглянути деякі думки щодо екзопланет та пригодності для проживання. Вони також повинні переглянути своє розуміння того, як почалося життя на нашій планеті.
Новий документ представляє ці результати у журналі Nature Geoscience. Заголовок статті - “Обмежена археологічна континентальна поява, відображена в ранньому археї18O-збагачений океан. " Співавторами є Босвелл Крило з Університету Колорадо, Боулдер, та його колишній аспірант, Бенджамін Джонсон з Державного університету Айови.
Робота зосереджена на районі австралійської глибинки, який називають районом Панорама. У цьому регіоні на північному заході Австралії є плита океанічного дна 3,2 мільярда років, яка перевернута на її сторону. Шматочок кори містить хімічні підказки про морську воду давньої Землі.
"Немає зразків дійсно древньої води океану, що лежать навколо, але у нас є скелі, які взаємоділи з цією морською водою і пам'ятали про цю взаємодію", - заявив Джонсон у прес-релізі.
"Походження та еволюція біосфери Землі формувались фізичними та хімічними історіями Світового океану".
З статті «Обмежене археанське континентальне виникнення відображено в ранньому археї18O-збагачений океан.
Автори хотіли відновити дискусію щодо того, як виглядала давня Земля, і зламати новий грунт у дискусії.
У вступі до своєї роботи двоє авторів кажуть: "Походження та еволюція біосфери Землі були сформовані фізичною та хімічною історіями Світового океану. Морські хімічні відкладення та змінена океанічна кора зберігають геохімічний запис цих історій. Наприклад, морські хімічні відкладення мають їх збільшення18O /16О співвідношення часу та часу ».
Морські відкладення з часом були добре вивчені, але автори цього дослідження замість цього розглядали древню кору. Стародавні океани містили різні типи кисню, які потім були відкладені в земній корі. Вчені зібрали понад 100 зразків древньої породи та проаналізували її на два ізотопи кисню: кисень-16 та кисень 18. Вони хотіли знайти відносну кількість кожного ізотопу в древній корі, порівняти його з кількістю осаду.
Їх результати показали більше кисню-18 у земній корі, коли він утворився 3,2 млрд років тому, тобто океан на той час мав більше кисню-18. Пара дослідників стверджує, що це означає, що при формуванні цієї кори материків не було. Це тому, що коли континенти утворюються, вони містять глини, і ці глини поглинали б важчий кисень-18. Тож якби континенти були 3,2 мільярда років тому, їх проби кори мали б менше кисню-18.
Висновок їх роботи полягає в тому, що океани Землі пройшли через два різних стани: один перед континентами і один після утворення континентів.
Морські хімічні осади були широко вивчені, щоб спробувати об'єднати континент на стародавній Землі. Як зазначається в дослідженні, ці стародавні відкладення включають «карбонати, фосфати, мікрокристалічний кремнезем і оксиди заліза. Оскільки ці мінерали утворюються безпосередньо з водних видів, вони можуть відображати?18О води, з якою вони співіснують ». Осади - це як архівний запис про Землю в той час, а більш старі осади показують значення кисню-18, що постійно збільшуються з часом, аж до сьогодні. Але ця робота контрастує з цим, і автори припускають, що кисень-морська вода з часом зменшувався.
Пара вчених сконструювала модель для древньої Землі, показавши, що "ініціація континентального вивітрювання в пізньому Археї між 3 і 2,5 мільярдами років тому призвела б до18O-збагачений ранній археанський океан до?18Значення O, аналогічні значенню сучасної морської води. " Тож лише після утворення континентів значення кисню-18 могли б виглядати як сучасні величини.
Хоча це дослідження вказує на можливість стародавньої Землі як водного світу, це не означає, що планета була без суші. Острівні ділянки суші або навіть мікроконтиненти, можливо, існували в той час, вулканічні за своєю природою і дуже скелясті. Але типів величезних земельних форм, які сьогодні охоплюють Землю, багаті ґрунтом і високими гірськими хребтами, можливо, не існувало. Якби вони мали вміст кисню 18, більш нагадували б сьогоднішній.
"У тому, що ми зробили, немає нічого, що говорить, що у вас не може бути маленьких мікроконтинентів, що стирчать з океанів", - сказала Уінг у прес-релізі. "Ми просто не думаємо, що існували глобальні масштаби континентальних ґрунтів, як ми сьогодні".
Автори не припускають, що їхня робота є остаточним доказом під час тривалої дискусії навколо ранньої Землі. Вони зазначають, що це інші можливі причини їх результатів.
Якщо древні континенти формувалися набагато повільніше, ніж сучасні материки, це могло б пояснити розбіжність кисню-18. Можливо також, що глини, які поглинають кисень-18, утворюються в самому океані, а не на континентах.
Це вказує на постійну таємницю в науці про Землю: коли саме формувались континенти?
За деякими свідченнями, ймовірно, що континенти можуть формуватися лише в тому випадку, коли ядро Землі проливає тепло і охолоджується. У будь-якому випадку, сучасні континенти не формувалися до Юрського періоду. До цього єдиний суперконтинент Гондвана охоплював близько п’ятої поверхні Землі. Вінг хоче оглянути молодші ділянки земної кори, щоб спробувати чіткіше визначити, коли формуються сучасні материки.
Це дослідження також стосується раннього життя на Землі, а також як і коли вона сформувалася. Ранні океани Землі, як і сучасні океани, діяли як буфер, який "опосередковував кліматичні зворотні реакції між біосферою, атмосферою та геосферою через глибокий час, допомагаючи забезпечити довгострокове існування планети".
Наука намалювала уявлення про те, як може виглядати рання Земля та якою була природа Світового океану. Але це ще далеко не завершено. Докази всі поховані, в скелі і в часі. І коли ми прагнемо зрозуміти зміни клімату тут, на Землі, і коли ми все краще і краще дивимось на екзопланети, всі ці питання про стародавню Землю, океани та біосферу набувають нового значення.
Як зазначають автори у своїй роботі, «Рання Земля без виникнення материків, можливо, нагадувала« водний світ », забезпечуючи важливе екологічне обмеження щодо походження та еволюції життя на Землі, а також можливого існування в інших місцях.“
"Історія життя на Землі відстежує наявні ніші", - сказав Він. "Якщо у вас є водний світ, світ, охоплений океаном, то сухі ніші просто не будуть доступні".
Більше:
- Дослідження: Обмежене виникнення континентальної археї відображається в ранньому археанському океані, збагаченому 18O
- Прес-реліз: Рання Земля, можливо, була "водним світом"
- Вікіпедія: Планета Океан
