Senovės Žemės plutos ruožo duomenys rodo, kad Žemė kažkada buvo vandens pasaulis, prieš maždaug tris milijardus metų. Jei tiesa, tai reikš, kad mokslininkams reikia persvarstyti egzoplanetų ir apgyvendinimo mąstymą. Jie taip pat turės persvarstyti savo supratimą apie tai, kaip gyvenimas prasidėjo mūsų planetoje.
Naujas straipsnis pristato šiuos rezultatus žurnale „Nature Geoscience“. Straipsnio pavadinimas yra „Ribotas archeano žemyno atsiradimas, atsispindintis ankstyvajame archeaniečių darbe18O praturtintas vandenynas. “ Bendraautoriai yra Boswellas Wingas iš Kolorado universiteto, Boulderis, ir jo buvęs podoktorantas Benjaminas Johnsonas Ajovos valstijos universitete.
Šis darbas sutelktas į Australijos išvykimo vietą, vadinamą „Panoramos“ rajonu. Tame šiaurės vakarų Australijos regione yra 3,2 milijardo metų senumo vandenyno dugno plokštė, pasukta iš šono. Plutos gabalas sulaiko cheminius įkalčius apie senovės Žemės jūros vandenį.
„Netoliese nėra senovinio vandenyno vandens pavyzdžių, bet mes turime uolų, kurios sąveikavo su tuo jūros vandeniu ir prisiminė tą sąveiką“, - pranešime spaudai teigė Johnsonas.
„Žemės biosferos kilmę ir raidą lėmė fizinė ir cheminė vandenynų istorija“.
Iš popieriaus „Ribotas archeano žemyno atsiradimas atsispindi ankstyvajame archeanuose18O praturtintas vandenynas.
Autoriai norėjo vėl pradėti diskusiją apie tai, kaip atrodė senovės žemė, ir diskusijoje pradėti naują pagrindą.
Savo dokumento įžangoje abu autoriai sako: „Žemės biosferos kilmę ir evoliuciją lėmė fizinė ir cheminė vandenynų istorija. Jūrų cheminės nuosėdos ir pakitusi vandenyno pluta saugo šių istorijų geocheminius duomenis. Pavyzdžiui, jūrinių cheminių nuosėdų kiekis padidėja18O /16O santykis per laiką. “
Jūros nuosėdos buvo gerai ištirtos laikui bėgant, tačiau šio tyrimo autoriai vietoj to pažvelgė į senovės plutą. Senovės vandenynuose buvo įvairių rūšių deguonies, kurios vėliau buvo nusodintos į plutą. Mokslininkai surinko per 100 senovės uolienų pavyzdžių ir išanalizavo du deguonies izotopus: deguonį-16 ir deguonį 18. Jie norėjo rasti kiekvieno izotopo santykinį kiekį senovės plutoje, palyginti jį su nuosėdose esančiais kiekiais.
Jų rezultatai parodė daugiau deguonies-18 plutoje, kai ji susidarė prieš 3,2 milijardo metų, ty vandenynas tuo metu turėjo daugiau deguonies-18. Tyrėjų pora teigia, kad tada, kai susiformavo ši pluta, žemynų nebuvo. Taip yra todėl, kad, susiformavus žemynams, juose yra molių, ir šie moliai būtų absorbavę sunkesnįjį deguonį-18. Taigi, jei žemynai būtų buvę prieš 3,2 milijardo metų, jų plutos mėginiuose būtų buvę mažiau deguonies-18.
Apibendrinanti jų darbo išvada yra ta, kad Žemės vandenynai išgyveno dvi skirtingas būsenas: vieną prieš formuojant žemynus, kitą - po žemynų formavimo.
Jūrų cheminės nuosėdos buvo išsamiai ištirtos, kad būtų galima sujungti žemyno susidarymą senovės žemėje. Kaip teigiama tyrime, prie tų senovės nuosėdų yra „karbonatai, fosfatai, mikrokristalinis silicio dioksidas ir geležies oksidai. Kadangi šie mineralai susidaro tiesiai iš vandeninių rūšių, jie gali atspindėti?18O vandens, su kuriuo jie kartu gyvena “. Nuosėdos yra tarsi to meto Žemės archyviniai įrašai, o senesniuose nuosėdose deguonies-18 vertės nuolat didėja, laikui bėgant iki šių dienų. Tačiau šis darbas tam prieštarauja, ir autoriai teigia, kad laikui bėgant jūros vandens deguonis-18 sumažėjo.
Mokslininkų pora sukūrė senovės Žemės modelį, parodantį, kad „žemyno oro sąlygų atsiradimas vėlyvajame Archeano regione, prieš 3–2,5 milijardo metų, būtų nulėmęs18Ar praturtintas ankstyvasis Archeos vandenynas?18O vertės, panašios į šiuolaikinio jūros vandens vertes. “ Taigi tik suformavus žemynus deguonies-18 vertės galėtų atrodyti kaip šiuolaikinės.
Nors šis tyrimas nurodo senovės Žemės, kaip vandens pasaulio, galimybę, tai dar nereiškia, kad planeta buvo be jokių sausumos formų. Tuo metu galėjo būti salų dydžio žemės plotai ar net mikrokontinentai, kurie buvo vulkaninio pobūdžio ir labai akmenuoti. Tačiau šių dienų žemę gaubiančių žemės formų, turtingų dirvožemio ir aukštų kalnų grandinių, tipų galbūt dar nebuvo. Jei jie būtų turėję, deguonies-18 kiekis būtų panašesnis į šiandieną.
„Nieko, ką padarėme, negalima sakyti, kad jūs neturite mažyčių, žemyninių žemynų, kurie gali išsikišti iš vandenynų“, - pranešime spaudai teigė Wing. "Mes tiesiog nemanome, kad kontinentinis dirvožemis buvo formuojamas globaliu mastu, kaip mes turime šiandien."
Autoriai nemano, kad jų darbai yra aiškus įrodymas vykstančioje diskusijoje apie ankstyvą Žemę. Jie pažymi, kad tai yra ir kitos galimos jų rezultatų priežastys.
Jei senovės žemynai susiformavo daug lėčiau nei šiuolaikiniai žemynai, tai galėtų paaiškinti deguonies-18 neatitikimą. Taip pat gali būti, kad moliai, sugeriantys deguonį-18, susiformavo pačiame vandenyne, o ne žemynuose.
Tai rodo nesibaigiančią Žemės mokslo paslaptį: kada tiksliai susiformavo žemynai?
Remiantis kai kuriais įrodymais, tikėtina, kad žemynai galėjo susiformuoti tik tada, kai Žemės šerdis kaitino ir atvėso. Bet kokiu atveju, šiuolaikiniai žemynai formavosi tik po Juros periodo. Prieš tai vienas Gondvanos super žemynas uždengė maždaug penktadalį Žemės paviršiaus. Wingas nori ištirti jaunesnius žemės plutos plotus ir bandyti aiškiau nustatyti, kada susiformavo modernūs žemynai.
Šis tyrimas taip pat susijęs su ankstyvu gyvenimu Žemėje ir kaip bei kada jis susiformavo. Ankstyvieji Žemės vandenynai, panašiai kaip ir šiuolaikiniai vandenynai, veikė kaip buferis, kuris „per gilųjį laiką tarpininkavo klimato atsiliepimams tarp biosferos, atmosferos ir geosferos ir padėjo užtikrinti ilgalaikį planetų pritaikomumą“.
Mokslas nutapė paveikslą, kaip atrodė ankstyvoji Žemė ir kokia buvo vandenynų prigimtis. Bet tai dar toli gražu nėra baigta. Visi įrodymai yra palaidoti uoloje ir laike. Kai mes siekiame suprasti klimato pokyčius čia, Žemėje, ir geriau ir geriau žiūrėdami į egzoplanetas, visi šie klausimai apie senovės žemę, vandenynus ir biosferą įgauna naują reikšmę.
Kaip sako autoriai savo dokumente, „Ankstyvoji žemė be kylančių žemynų galėjo būti panaši į„ vandens pasaulį “, sukeldama svarbų aplinkos suvaržymą gyvybės Žemėje kilmei ir raidai, taip pat galimą egzistavimą kitur.“
„Gyvenimo Žemėje istorija seka turimas nišas“, - sakė Wing. „Jei turite vandens pasaulį, vandenyno uždengtą pasaulį, sausų nišų tiesiog nebus.“
Daugiau:
- Tyrimo dokumentas: Ribotas Archean žemyno atsiradimas atsispindi ankstyvame Archaean 18O praturtintame vandenyne
- Pranešimas spaudai: Ankstyvoji žemė galėjo būti „vandens pasaulis“
- Vikipedija: Vandenyno planeta
