Химические вещества в горных породах намекают на мир без континентов.
Как Земля выглядела 3,2 миллиарда лет назад? Новые данные свидетельствуют о том, что планета была покрыта огромным океаном и совсем не имела континентов.
Ученые недавно сообщили, что континенты появились позже, когда тектоника плит вытолкнула вверх огромные скалистые массивы суши, прорвав морскую поверхность.
Они нашли подсказки об этом древнем водном мире, сохранившемся на куске древнего морского дна, который сейчас находится в глубинке северо-западной Австралии.
Около 4,5 миллиарда лет назад в результате высокоскоростных столкновений между пылью и космическими объектами образовалась наша планета: пузырящаяся расплавленная сфера магмы глубиной в тысячи километров. Земля остывала, когда вращалась; в конце концов, через несколько миллионов лет остывающая магма сформировала первые минеральные кристаллы в земной коре.
Между тем, первая вода на Земле могла быть принесена сюда ледяными кометами из-за пределов нашей солнечной системы, или она могла прибыть в виде пыли из облака частиц, породившего Солнце и его вращающиеся планеты примерно во время формирования Земли.
Когда Земля была горячим океаном магмы, водяной пар и газы уходили в атмосферу. «Затем, когда условия стали достаточно прохладными, из атмосферы пошел дождь», - сказал ведущий автор исследования Бенджамин Джонсон, доцент кафедры геологических и атмосферных наук в Университете штата Айова.
«Мы не можем точно сказать, каков источник воды, исходя из нашей работы, но мы предполагаем, что какой бы источник ни был, он присутствовал, когда океан магмы все еще был вокруг», - сказал Джонсон Live Science в электронном письме.
В новом исследовании Джонсон и соавтор Босвелл Уинг, доцент геологических наук Университета Колорадо в Боулдере, обратились к уникальному ландшафту Panorama в австралийской глубинке. Его скалистые пейзажи сохраняют гидротермальную систему, датируемую 3,2 миллиарда лет назад, «и фиксируют всю океаническую кору от поверхности до теплового двигателя, который управлял циркуляцией», - сказал Джонсон.
На этом скалистом морском дне хранились разные изотопы кислорода; Со временем взаимосвязь между этими изотопами может помочь ученым расшифровать изменения температуры древнего океана и глобального климата.
Однако ученые обнаружили нечто неожиданное, проанализировав более 100 образцов донных отложений. Они обнаружили, что 3,2 миллиарда лет назад океаны содержали больше кислорода-18, чем кислорода-16 (последний более распространен в современном океане). Их компьютерные модели показали, что в глобальном масштабе континентальные суши выщелачивают кислород-18 из океанов. В отсутствие континентов океаны переносили бы больше кислорода-18. И соотношение между этими двумя изотопами кислорода указывало на то, что в то время континентов вообще не было, как показало исследование.
«Это значение отличается от современного океана, что наиболее легко объясняется отсутствием формирующейся континентальной коры», - сказал Джонсон в электронном письме.
Другие исследователи ранее выдвигали идею о том, что когда-то Земля была покрыта океаном, сказал Джонсон. Однако нет единого мнения о том, какая часть этой коры была видна над уровнем моря. Это новое открытие «устанавливает фактические геохимические ограничения на присутствие суши над уровнем моря», - пояснил он.
Перспектива древнего водного мира Земля также предлагает новый взгляд на другой интригующий вопрос: где появились самые ранние формы жизни на планете и как они развивались, писали исследователи в своем исследовании.
«Есть два основных лагеря происхождения жизни: гидротермальные источники и пруды на суше», - сказал Джонсон. «Если наша работа точна, это означает, что количество сред на суше, в которых может возникать и развиваться жизнь, было действительно небольшим или отсутствовало примерно до 3,2 миллиарда лет назад».
Подписывайтесь на мой телеграм канал, чтобы не пропустить новые интересные статьи! https://t.me/inttext