1,5 миллиарда лет назад на Земле была вода повсюду, но не на одном континенте, показывают исследования.
Химические вещества в горных породах намекали на мир без континентов.
Как выглядела Земля 3,2 миллиарда лет назад?
Новые данные свидетельствуют о том, что планета была покрыта обширным океаном и не имела континентов вообще. Континенты появились позже, когда тектоника плит подняла огромные скалистые массивы суши вверх, чтобы пробить морскую поверхность, недавно сообщили ученые. Они нашли подсказки об этом древнем водном мире, сохранившемся в куске древнего морского дна, ныне расположенного в глубинке северо-западной Австралии. Около 4,5 миллиардов лет назад высокоскоростные столкновения между пылью и космическими камнями сформировали начало нашей планеты: пузырящуюся, расплавленную сферу магмы, которая была глубиной в тысячи миль. Земля охлаждалась, вращаясь; в конце концов, через 1000-1 миллион лет остывающая магма сформировала первые минеральные кристаллы в земной коре.
Между тем, первая вода Земли, возможно, была принесена сюда богатыми льдом кометами из-за пределов нашей Солнечной системы, или она, возможно, прибыла в виде пыли из облака частиц, которые породили Солнце и его орбитальные планеты, примерно во время формирования Земли.
Когда Земля была горячим океаном магмы, водяной пар и газы выходили в атмосферу. "Затем из атмосферы пошел дождь, когда условия стали достаточно прохладными", - сказал ведущий автор исследования Бенджамин Джонсон, доцент кафедры геологии и атмосферных наук Университета штата Айова.
В новом исследовании Джонсон и соавтор Босвелл Уинг, адъюнкт-профессор геологических наук в Университете Колорадо Боулдер, обратились к уникальному ландшафту Панорамы в австралийской глубинке. Его скалистый ландшафт сохраняет гидротермальную систему, датируемую 3,2 миллиарда лет назад, "и записывает всю океанскую кору от поверхности до теплового двигателя, который приводил в движение циркуляцию", - сказал Джонсон.
В этом скалистом морском дне сохранились различные версии, или изотопы, кислорода; со временем связь между этими изотопами может помочь ученым расшифровать изменения в древней температуре океана и глобальном климате.
Однако ученые обнаружили нечто неожиданное, проанализировав более 100 образцов донных отложений. Они обнаружили, что 3,2 миллиарда лет назад в океанах содержалось больше кислорода-18, чем кислорода-16 (последний более распространен в современном океане). Их компьютерные модели показали, что в глобальном масштабе континентальные массы суши выщелачивают кислород-18 из океанов. В отсутствие континентов океаны несли бы больше кислорода-18. А соотношение между этими двумя изотопами кислорода намекало на то, что в то время континентов вообще не существовало.
"Эта величина отличается от современного океана тем, что ее легче всего объяснить отсутствием эмерджентной континентальной коры", - сказал Джонсон
По словам Джонсона, другие исследователи ранее выдвигали идею о том, что Земля когда-то была покрыта океаном. Однако существует меньше согласия относительно того, какая часть этой коры была видна над уровнем моря. Это новое открытие "обеспечивает фактические геохимические ограничения на присутствие земли над уровнем моря", пояснил он.
Перспектива древнего водного мира Земли также предлагает новый взгляд на другой интригующий вопрос: где появились самые ранние формы жизни на планете и как они эволюционировали, пишут исследователи в своем исследовании.
"Существует два основных лагеря происхождения жизни: гидротермальные источники и пруды на суше", - сказал Джонсон. "Если наша работа точна, это означает, что количество сред на суше для возникновения и развития жизни было действительно небольшим или отсутствовало до 3,2 миллиарда лет назад."
