Dôkazy zo starej časti zemskej kôry naznačujú, že Zem bola kedysi vodným svetom, asi pred tromi miliardami rokov. Ak je to pravda, bude to znamenať, že vedci musia zvážiť niektoré úvahy o exoplanetách a obývateľnosti. Musia tiež prehodnotiť svoje chápanie toho, ako začal život na našej planéte.
Nový príspevok predstavuje tieto výsledky v časopise Nature Geoscience. Názov príspevku je „Obmedzený archaský kontinentálny vznik, ktorý sa odráža v ranom Archaeane18O-obohatený oceán. “ Spoluautormi sú Boswell Wing z University of Colorado, Boulder a jeho bývalý postgraduálny študent, Benjamin Johnson na Iowskej štátnej univerzite.
Práca je zameraná na oblasť v austrálskom vnútrozemí nazývanú okres Panorama. V tomto regióne v severozápadnej Austrálii sa nachádza doska oceánskeho dna, ktorá je stará 3,2 miliardy rokov a bola obrátená na bok. Kus kôry drží chemické stopy o starej zemskej morskej vode.
"Neexistujú žiadne vzorky skutočne starodávnej morskej vody ležiacej okolo, ale máme skaly, ktoré interagovali s touto morskou vodou a spomenuli si na túto interakciu," uviedol Johnson v tlačovej správe.
„Pôvod a vývoj biosféry Zeme boli formované fyzikálnou a chemickou históriou oceánov.“
Z príspevku „Obmedzený archaeanský kontinentálny vznik sa odrazil v ranom Archaeane18O-obohatený oceán.
Autori chceli znovu spustiť diskusiu o tom, ako vyzerala starodávna Zem, a prelomiť novú diskusiu.
V úvode svojej práce dvaja autori hovoria: „Pôvod a vývoj biosféry Zeme boli formované fyzikálnou a chemickou históriou oceánov. Morské chemické sedimenty a zmenená oceánska kôra uchovávajú geochemický záznam týchto dejín. Napríklad morské chemické sedimenty vykazujú nárast ich18O /16O pomer v čase. “
Morské sedimenty boli v priebehu času dobre študované, ale autori tejto štúdie sa namiesto toho zaoberali starou kôrou. Staroveké oceány obsahovali rôzne typy kyslíka, ktoré sa potom ukladali do kôry. Vedci zhromaždili viac ako 100 vzoriek starej horniny a analyzovali ju na dva kyslíkové izotopy: kyslík-16 a kyslík 18. Chceli nájsť relatívne množstvo každého izotopu v starej kôre, aby ho porovnali s množstvami v sedimente.
Ich výsledky ukázali viac kyslíka-18 v kôre, keď sa vytvoril pred 3,2 miliardami rokov, čo znamenalo, že v tom čase bolo viac kyslíka-18. Dvojica vedcov tvrdí, že to znamená, že keď sa vytvorila táto kôra, neexistovali žiadne kontinenty. Je to preto, že keď sa tvoria kontinenty, obsahujú íly a tieto íly by absorbovali ťažší kyslík-18. Takže keby existovali kontinenty pred 3,2 miliardami rokov, ich vzorky kôry by zadržiavali menej kyslíka-18.
Celkovým záverom ich práce je, že oceány Zeme prešli dvoma odlišnými stavmi: jeden pred formovaním kontinentov a druhý po formovaní kontinentov.
Morské chemické sedimenty sa intenzívne študovali, aby sa pokúsili spojiť kontinentnú formáciu na starej Zemi. Ako sa uvádza v štúdii, medzi tieto staré sedimenty patria „uhličitany, fosforečnany, mikrokryštalický oxid kremičitý a oxidy železa. Pretože sa tieto minerály tvoria priamo z vodných druhov, môžu odrážať?18O vode, s ktorou koexistujú. “ Sedimenty sú ako archívne záznamy Zeme v tom čase a staršie sedimenty ukazujú hodnoty kyslíka-18, ktoré sa časom neustále zvyšujú až do dnešných dní. Táto práca je však v rozpore s tým a autori naznačujú, že kyslík 18 z morskej vody časom klesal.
Dvojica vedcov vytvorila model starovekej Zeme, ktorý ukazuje, že „začatie kontinentálneho zvetrávania v neskorom Archaejsku, pred 3 až 2,5 miliardami rokov, by stiahlo18O-obohatené čoskoro Archaean oceánu?18O hodnoty podobné hodnotám modernej morskej vody. “ Takže až potom, ako sa vytvoria kontinenty, môžu hodnoty kyslíka-18 vyzerať ako moderné hodnoty.
Aj keď táto štúdia poukazuje na možnosť starobylej Zeme ako vodného sveta, neznamená to, že planéta bola bez pozemkových foriem. V tom čase mohli existovať ostrovné územia alebo dokonca mikrokontinenty, sopečnej povahy a veľmi skalnaté. Ale typy obrovských pôdnych foriem, ktoré dnes pokrývajú Zem, bohaté na pôdu a vysoké pohoria, možno neexistovali. Keby tomu tak bolo, obsah kyslíka-18 by sa dnes podobal viac.
"V tom, čo sme urobili, nie je nič, čo by hovorilo, že nemôžete mať malinké, mikrop kontinenty vytekajúce z oceánov," uviedol v tlačovej správe Wing. "Len si nemyslíme, že existovala globálna tvorba kontinentálnych pôd, ako je tomu dnes."
Autori nenaznačujú, že ich práca je definitívnym dôkazom v prebiehajúcej diskusii okolo ranej Zeme. Poznamenávajú, že sú to ďalšie možné dôvody ich výsledkov.
Keby sa starodávne kontinenty tvorili omnoho pomalšie ako moderné kontinenty, mohlo by to vysvetliť nesúlad kyslíka-18. Je tiež možné, že íly, ktoré absorbujú kyslík-18, sa vytvorili skôr v oceáne ako na kontinentoch.
To poukazuje na pretrvávajúce tajomstvo vo vede o Zemi: kedy presne sa formovali kontinenty?
Podľa niektorých dôkazov je pravdepodobné, že kontinenty by sa mohli tvoriť len vtedy, keď sa zemské jadro zbaví tepla a ochladí. Moderné kontinenty sa v žiadnom prípade nezačali formovať až po jury. Pred tým sa jeden superkontinent Gondwany rozprestieral asi na jednej pätine zemského povrchu. Wing chce skúmať mladšie oblasti zemskej kôry a snažiť sa jasnejšie určiť, kedy sa formujú moderné kontinenty.
Táto štúdia sa dotýka aj raného života na Zemi a ako a kedy sa vytvorila. Rané oceány Zeme, podobne ako moderné oceány, pôsobili ako nárazník, ktorý „sprostredkovával klimatické spätné väzby medzi biosférou, atmosférou a geosférou v hlbokom čase, čo pomáha zaistiť dlhodobú obývateľnosť planét.“ “
Veda namaľovala obraz o tom, ako mohla vyzerať raná Zem a aká bola povaha oceánov. Ale to nie je ani zďaleka úplné. Všetky dôkazy sú pochované, v skale a v čase. A keď sa snažíme pochopiť zmenu podnebia tu na Zemi a keď sa lepšie a lepšie pozeráme na exoplanety, všetky tieto otázky týkajúce sa starej Zeme, oceánov a biosféry nadobúdajú nový význam.
Ako autori vo svojej správe uvádzajú, „Raná Zem bez rozvíjajúcich sa kontinentov sa možno podobala„ vodnému svetu “, čo predstavuje významné environmentálne obmedzenie pre vznik a vývoj života na Zemi, ako aj pre jeho možnú existenciu inde.“
"História života na Zemi sleduje dostupné miesta," uviedol Wing. "Ak máte vodný svet, svet pokrytý oceánom, potom suché výklenky jednoducho nebudú k dispozícii."
Viac:
- Výskumná štúdia: Obmedzený výskyt kontinentálneho kontinentu v Archaeane sa odráža v rannom oceáne obohatenom o Archaean 18O
- Tlačová správa: Raná Zem mohla byť „vodným svetom“
- Wikipedia: Ocean Planet
