Dovada dintr-o secțiune antică a scoarței terestre sugerează că Pământul a fost cândva o lume a apei, cu aproximativ trei miliarde de ani în urmă. Dacă este adevărat, înseamnă că oamenii de știință trebuie să reconsidere gândirea în jurul exoplanetelor și a locuinței. De asemenea, vor trebui să își reconsidere înțelegerea modului în care viața a început pe planeta noastră.
O nouă lucrare prezintă aceste rezultate în revista Nature Geoscience. Titlul lucrării este „Apariția continentală arhaeană limitată reflectată într-un Arhaean timpuriu18O-ocean îmbogățit. Coautorii sunt Boswell Wing de la Universitatea din Colorado, Boulder, și fostul său student post-doc, Benjamin Johnson la Universitatea de Stat din Iowa.
Lucrarea este axată pe o zonă din Outback australiană numită districtul Panorama. În această regiune din nord-vestul Australiei, există o placă de pe fundul oceanului de 3,2 miliarde de ani, care a fost transformată pe partea sa. Bucata de crustă conține indicii chimice despre apa de mare a Pământului.
"Nu există probe de apă oceanică cu adevărat străveche, dar avem roci care au interacționat cu apa de mare și au amintit de această interacțiune", a spus Johnson într-un comunicat de presă.
„Originea și evoluția biosferei Pământului au fost modelate de istoriile fizice și chimice ale oceanelor.”
Din lucrarea „Apariția continentală arhaeană limitată reflectată într-un Arhaean timpuriu18Ocean îmbogățit în O.
Autorii au vrut să repornească dezbaterea despre cum arăta Pământul antic și să spargă teren nou în discuție.
În introducerea lucrării lor, cei doi autori spun „Originea și evoluția biosferei Pământului au fost modelate de istoriile fizice și chimice ale oceanelor. Sedimentele chimice marine și crusta oceanică alterată păstrează o înregistrare geochimică a acestor istorii. Sedimentele chimice marine, de exemplu, prezintă o creștere a acestora18O /16O raport în timp. "
Sedimentele marine au fost bine studiate de-a lungul timpului, dar autorii acestui studiu au privit în schimb crusta antică. Oceanele antice dețineau diferite tipuri de oxigen care erau apoi depuse în crustă. Oamenii de știință au strâns peste 100 de probe de rocă antică și au analizat-o pentru două izotopi de oxigen: oxigen-16 și oxigen 18. Au dorit să găsească cantitatea relativă a fiecărui izotop în crusta antică, pentru a o compara cu cantitățile din sediment.
Rezultatele lor au arătat mai mult oxigen-18 în scoarță când s-a format acum 3,2 miliarde de ani, ceea ce înseamnă că oceanul la acea vreme avea mai mult oxigen-18. Perechea de cercetători spun că înseamnă că atunci când s-a format crusta, nu existau continente. Acest lucru se datorează faptului că atunci când se formează continente, acestea conțin argile, iar aceste argile ar fi absorbit oxigenul cel mai greu. Deci, dacă ar fi existat continente cu 3,2 miliarde de ani în urmă, probele lor de crustă ar fi păstrat mai puțin oxigen-18.
Concluzia excesivă a lucrărilor lor este că oceanele Pământului au trecut prin două state distincte: una anterioară formării continentelor și una după formarea continentelor.
Sedimentele chimice marine au fost studiate pe larg pentru a încerca să îmbine formarea continentului pe Pământul antic. După cum spune studiul, acele sedimente antice includ „carbonați, fosfați, silice microcristaline și oxizi de fier. Deoarece aceste minerale se formează direct din specii apoase, ele pot reflecta?18O apă cu care coexistă. ” Sedimentele sunt ca o înregistrare arhivistică a Pământului la vremea respectivă, iar sedimentele mai vechi arată valori oxigen-18 crescând constant în timp, până în zilele noastre. Dar această lucrare contrastează cu asta, iar autorii sugerează că apa de mare oxigen-18 a scăzut în timp.
Perechea de oameni de știință a construit un model pentru Pământul antic, arătând că „inițierea intemperiilor continentale în Archaeanul târziu, între 3 și 2,5 miliarde de ani în urmă, ar fi trasat un18Oceanul arhaean timpuriu îmbogățit?18O valori similare cu cele ale apei de mare moderne. " Deci numai după formarea continentelor, valorile oxigenului-18 ar putea începe să arate ca valori moderne.
Deși acest studiu indică posibilitatea Pământului antic ca lume a apei, aceasta nu înseamnă că planeta nu a existat fără forme de teren. Zonele de pământ de dimensiuni insulare sau chiar micro-continente ar fi putut exista la vremea respectivă, în natură vulcanică și foarte stâncoase. Dar tipurile de vaste forme de teren care acoperă Pământul astăzi, bogate în sol și cu lanțuri muntoase înalte, pot să nu existe. Dacă ar fi avut, conținutul de oxigen-18 s-ar fi asemănat mai mult cu cel de astăzi.
"Nu am nimic în ceea ce am făcut, care să spună că nu poți avea mincinoase, micro-continente care să rămână în afara oceanelor", a spus Wing într-un comunicat de presă. „Doar nu credem că există o formare globală de soluri continentale la fel ca noi astăzi.”
Autorii nu sugerează că lucrarea lor este dovada definitivă în discuțiile în curs în jurul Pământului timpuriu. Ei observă că acestea sunt alte motive posibile ale rezultatelor lor.
Dacă continentele antice se formau mult mai lent decât continentele moderne, asta ar putea explica discrepanța în oxigen-18. Este, de asemenea, posibil ca argilele care absorb oxigenul 18 să se formeze în oceanul propriu-zis, mai degrabă decât pe continente.
Asta indică un mister de durată în știința Pământului: când s-au format exact continentele?
Potrivit unor dovezi, este posibil ca continentele să se poată forma doar pe măsură ce nucleul Pământului a vărsat și s-a răcit. În orice caz, continentele moderne nu au luat formă decât după Jurassic. Înainte de aceasta, unic super-continent din Gondwana a acoperit aproximativ o cincime din suprafața Pământului. Wing vrea să examineze zonele mai tinere ale scoarței terestre pentru a încerca să determine mai clar când s-au format continentele moderne.
Acest studiu abordează, de asemenea, viața timpurie pe Pământ și cum și când s-a format. Oceanele timpurii ale Pământului, la fel ca oceanele moderne, au acționat ca un tampon, care a „mediatizat reacțiile climatice dintre biosferă, atmosferă și geosferă, în timp profund, contribuind la asigurarea locuinței planetare pe termen lung.”
Știința a pictat o imagine despre cum ar fi putut arăta Pământul timpuriu și cum a fost natura oceanelor. Dar este departe de a fi complet. Dovezile sunt toate îngropate, în stâncă și în timp. Și pe măsură ce căutăm să înțelegem schimbările climatice aici pe Pământ și pe măsură ce ne uităm mai bine și mai mult la exoplanete, toate aceste întrebări despre Pământul antic, oceanele și biosfera, capătă o nouă importanță.
După cum spun autorii în lucrarea lor, „Un Pământ timpuriu, fără continente emergente, poate să semene cu„ lumea apei ”, oferind o constrângere de mediu importantă asupra originii și evoluției vieții pe Pământ, precum și a existenței sale posibile în altă parte.“
„Istoria vieții pe Pământ urmărește nișele disponibile”, a spus Wing. „Dacă aveți o apă de apă, o lume acoperită de ocean, atunci nișele uscate nu vor fi disponibile.”
Mai Mult:
- Document de cercetare: Apariția continentală arhaeană limitată se reflectă într-un ocean arhaean timpuriu îmbogățit în 18O
- Comunicat de presă: Pământul timpuriu ar fi putut fi o „lume a apei”
- Wikipedia: Ocean Planet
