Pierādījumi no senās Zemes garozas sekcijas liek domāt, ka Zeme kādreiz bija ūdens pasaule, pirms apmēram trīs miljardiem gadu. Ja tā ir taisnība, tas nozīmēs, ka zinātniekiem ir jāpārskata sava domāšana par eksoplanetām un apdzīvojamību. Viņiem arī būs jāpārskata sava izpratne par to, kā dzīve sākās uz mūsu planētas.
Jauns raksts iepazīstina ar šiem rezultātiem žurnālā Nature Geoscience. Raksta nosaukums ir “Ierobežota arhejas kontinenta parādīšanās, kas atspoguļota agrīnā arhejas vidē18O-bagātināts okeāns. ” Līdzautori ir Bosvels Spings no Kolorādo Universitātes Bouldera un viņa bijušais pēcdoktorants Benjamins Džonsons Aiovas Valsts universitātē.
Darbs ir vērsts uz apgabalu Austrālijas izejā, ko sauc par Panorāmas rajonu. Šajā reģionā Austrālijas ziemeļrietumos ir 3,2 miljardus gadu veca okeāna dibena plāksne, kas ir pagriezta uz sāniem. Garodas gabalā ir ķīmiski norādījumi par senās Zemes jūras ūdeni.
"Apkārt nav īsti seno okeāna ūdens paraugu, bet mums ir klintis, kas mijiedarbojās ar šo jūras ūdeni un atcerējās šo mijiedarbību," paziņojumā presei sacīja Džonsons.
"Zemes biosfēras izcelsmi un attīstību veidoja okeānu fizikālā un ķīmiskā vēsture."
No darba “Arhejas ierobežotā kontinenta parādīšanās atspoguļojās agrīnajā arhejas vidē18O-bagātināts okeāns.
Autori vēlējās atsākt debates par to, kā izskatījās senā Zeme, un parādīt jaunu pamatu diskusijai.
Sava darba ievadā abi autori saka: “Zemes biosfēras izcelsmi un attīstību veidoja okeānu fizikālā un ķīmiskā vēsture. Jūras ķīmiskie nogulumi un mainītā okeāna garoza saglabā šo vēstures ģeoķīmisko uzskaiti. Piemēram, jūras ķīmiskajos nogulumos to daudzums palielinās18O /16O attiecība laikā. ”
Jūras nogulumi laika gaitā ir labi izpētīti, taču šī pētījuma autori tā vietā apskatīja seno garoza. Senie okeāni turēja dažāda veida skābekli, kas pēc tam tika nogulsnēts garozā. Zinātnieki savāca vairāk nekā 100 seno iežu paraugus un analizēja divus skābekļa izotopus: skābekli-16 un skābekli 18. Viņi vēlējās atrast katra izotopa relatīvo daudzumu senajā garozā, salīdzināt to ar nogulumos esošajiem daudzumiem.
Viņu rezultāti parādīja vairāk skābekļa-18 garozā, kad tā izveidojās pirms 3,2 miljardiem gadu, kas nozīmē, ka okeānā tajā laikā bija vairāk skābekļa-18. Pētnieku pāris saka, ka tas nozīmē, ka tad, kad šī garoza izveidojās, nebija neviena kontinenta. Tas notiek tāpēc, ka, veidojoties kontinentiem, tajos ir māli, un šie māli būtu absorbējuši smagāko skābekli-18. Tātad, ja pirms 3,2 miljardiem gadu būtu bijuši kontinenti, viņu garozas paraugos būtu bijis mazāk skābekļa-18.
Viņu darba visaptverošais secinājums ir tāds, ka Zemes okeāni ir gājuši cauri diviem atšķirīgiem stāvokļiem: vienu pirms kontinentu veidošanās un otru pēc kontinentu veidošanās.
Jūras ķīmiskie nogulumi ir plaši pētīti, lai mēģinātu salikt kontinenta veidošanos uz senās Zemes. Kā teikts pētījumā, šajos senajos nogulumos ietilpst “karbonāti, fosfāti, mikrokristāliskais silīcija dioksīds un dzelzs oksīdi. Tā kā šie minerāli veidojas tieši no ūdens sugām, tie var atspoguļot?18Ak, ūdens, ar kuru viņi dzīvo līdzās. ” Nogulumi ir kā Zemes arhīva ieraksti tajā laikā, un vecākajos nogulumos uzrādītas skābekļa-18 vērtības, vienmērīgi pieaugot, līdz pat mūsdienām. Bet šis darbs ir pretstatā tam, un autori norāda, ka jūras ūdens skābeklis-18 laika gaitā samazinājās.
Zinātnieku pāris konstruēja senās Zemes modeli, parādot, ka “kontinentālā laika apstākļu ierosināšana vēlajā Arheānā pirms 3–2,5 miljardiem gadu būtu novecojusi18Ar O bagātinātu agrīno Arhejas okeānu?18O vērtības ir līdzīgas mūsdienu jūras ūdens vērtībām. ” Tātad tikai pēc kontinentu veidošanās skābekļa-18 vērtības varētu sākt izskatīties kā mūsdienu vērtības.
Lai arī šis pētījums norāda uz senās Zemes kā ūdens pasaules iespējamību, tas nenozīmē, ka planēta bija bez jebkādām sauszemes formām. Varbūt tajā laikā pastāvēja salas lieluma zemes platības vai pat mikrokontinenti, kam bija vulkānisks raksturs, un tas bija ļoti akmeņains. Bet plašu zemes formu veidi, kas mūsdienās pārklāj Zemi, ir bagāti ar augsni un ar augstiem kalnu grēdām, iespējams, nav pastāvējuši. Ja viņiem būtu, skābekļa-18 saturs būtu vairāk līdzinājies mūsdienās.
"Neviens no mūsu paveiktajiem darbiem neliecina, ka jums varētu būt maziņi, mikrokontinenti, kas izkļūst no okeāniem," paziņojumā presei sacīja Wing. "Mēs vienkārši nedomājam, ka kontinentālās augsnes izveidojās globālā mērogā, kā tas notiek šodien."
Autori neliecina, ka viņu darbs ir pārliecinošs pierādījums notiekošajās diskusijās ap agrīno Zemi. Viņi atzīmē, ka citi ir viņu rezultātu iespējamie iemesli.
Ja senie kontinenti veidotos daudz lēnāk nekā mūsdienu kontinenti, tas varētu izskaidrot skābekļa-18 neatbilstību. Ir arī iespējams, ka māli, kas absorbē skābekli-18, veidojas pašā okeānā, nevis kontinentos.
Tas norāda uz ilgstošu zemes zinātnes noslēpumu: kad tieši izveidojās kontinenti?
Iespējams, ka saskaņā ar dažiem pierādījumiem kontinenti var veidoties tikai tad, ja Zemes kodols izdala siltumu un atdziest. Jebkurā gadījumā mūsdienu kontinenti neveidojās tikai pēc Jurassic laikiem. Pirms tam vienīgais Gondwanas superkontinents pārklāja apmēram piekto daļu no Zemes virsmas. Spārns vēlas izpētīt jaunākus Zemes garozas apgabalus, lai mēģinātu skaidrāk noteikt, kad izveidojās mūsdienu kontinenti.
Šis pētījums skar arī agrīno dzīvi uz Zemes un kā un kad tā izveidojās. Zemes agrīnie okeāni, līdzīgi kā mūsdienu okeāni, darbojās kā buferis, kas “dziļā laikā bija klimata atgriezeniskā saite starp biosfēru, atmosfēru un ģeosfēru, palīdzot nodrošināt planētas ilgtermiņa apdzīvojamību”.
Zinātne ir uzzīmējusi priekšstatu par to, kā varētu būt izskatījusies agrīnā Zeme, un kāda bija okeānu būtība. Bet tas nebūt nav pilnīgs. Visi pierādījumi ir aprakti, klintīs un laikā. Un, kad mēs cenšamies izprast klimata izmaiņas šeit uz Zemes, un kad mēs arvien labāk un labāk aplūkojam eksoplanetes, visi šie jautājumi par seno zemi, okeāniem un biosfēru iegūst jaunu nozīmi.
Kā autori saka savā dokumentā: “Agrā Zeme bez iespējamiem kontinentiem varētu būt līdzinājusies“ ūdens pasaulei ”, nodrošinot nozīmīgus vides ierobežojumus Zemes dzīvības izcelsmei un evolūcijai, kā arī tās iespējamai pastāvēšanai citur.“
“Dzīves uz Zemes vēsture izseko pieejamās nišas,” sacīja Wing. "Ja jums ir ūdens pasaule, pasaule, ko klāj okeāns, tad sausas nišas vienkārši nebūs pieejamas."
Vairāk:
- Pētniecības raksts: Ierobežota Arhejas kontinenta parādīšanās, kas atspoguļota agrīnā Arhejas 18O bagātinātajā okeānā
- Preses relīze: Early Earth varētu būt bijusi “ūdens pasaule”
- Wikipedia: Okeāna planēta
