Τα στοιχεία από ένα αρχαίο τμήμα του φλοιού της Γης δείχνουν ότι η Γη ήταν κάποτε ένας κόσμος ύδατος, πριν από τρία δισεκατομμύρια χρόνια. Εάν είναι αλήθεια, αυτό σημαίνει ότι οι επιστήμονες πρέπει να επανεξετάσουν κάποιες σκέψεις σχετικά με τους εξωπλανήτες και τη βιωσιμότητα. Θα πρέπει επίσης να επανεξετάσουν την κατανόησή τους για το πώς ξεκίνησε η ζωή στον πλανήτη μας.
Μια νέα εργασία παρουσιάζει αυτά τα αποτελέσματα στο περιοδικό Nature Geoscience. Ο τίτλος της εφημερίδας είναι «Περιορισμένη ηπειρωτική ανάδυση που αντικατοπτρίζεται σε έναν αρχαίο Αρχαίο18O-εμπλουτισμένος ωκεανός. " Οι συν-συγγραφείς είναι η πτέρυγα Boswell του Πανεπιστημίου του Κολοράντο, Boulder, και ο πρώην φοιτητής του μετα-doc, Benjamin Johnson στο Iowa State University.
Το έργο επικεντρώνεται σε μια περιοχή στο Australian Outback που ονομάζεται περιοχή Panorama. Σε αυτήν την περιοχή στη βορειοδυτική Αυστραλία υπάρχει μια πλάκα ωκεανού 3,2 δισεκατομμυρίων ετών, που έχει γυρίσει στο πλάι της. Το κομμάτι του φλοιού περιέχει χημικές ενδείξεις για το θαλασσινό νερό της αρχαίας Γης.
«Δεν υπάρχουν δείγματα από πραγματικά αρχαία νερά του ωκεανού, αλλά έχουμε πετρώματα που αλληλεπιδρούν με αυτό το θαλασσινό νερό και θυμόμαστε αυτήν την αλληλεπίδραση», δήλωσε ο Τζόνσον σε δελτίο τύπου.
«Η προέλευση και η εξέλιξη της βιόσφαιρας της Γης διαμορφώθηκαν από τη φυσική και χημική ιστορία των ωκεανών.»
Από την εφημερίδα «Περιορισμένη ηπειρωτική ανάδειξη της ηπείρου που αντικατοπτρίζεται σε έναν πρώιμο Αρχαίο18Ο-εμπλουτισμένος ωκεανός.
Οι συγγραφείς ήθελαν να ξαναρχίσουν τη συζήτηση για το πώς έμοιαζε η αρχαία Γη και να ανοίξουν νέο έδαφος στη συζήτηση.
Στην εισαγωγή στην εφημερίδα τους, οι δύο συγγραφείς λένε «Η προέλευση και η εξέλιξη της βιόσφαιρας της Γης διαμορφώθηκαν από τη φυσική και χημική ιστορία των ωκεανών. Τα θαλάσσια χημικά ιζήματα και το αλλοιωμένο ωκεάνιο φλοιό διατηρούν ένα γεωχημικό αρχείο αυτών των ιστοριών. Τα θαλάσσια χημικά ιζήματα, για παράδειγμα, εμφανίζουν αύξηση στα18Ο /16Ο λόγος μέσω του χρόνου. "
Τα θαλάσσια ιζήματα έχουν μελετηθεί καλά με την πάροδο του χρόνου, αλλά οι συγγραφείς αυτής της μελέτης εξέτασαν την αρχαία κρούστα. Οι αρχαίοι ωκεανοί κρατούσαν διαφορετικούς τύπους οξυγόνου που στη συνέχεια εναποτέθηκαν στον φλοιό. Οι επιστήμονες συγκέντρωσαν πάνω από 100 δείγματα του αρχαίου βράχου και το ανέλυσαν για δύο ισότοπα οξυγόνου: οξυγόνο-16 και οξυγόνο 18. Ήθελαν να βρουν τη σχετική ποσότητα κάθε ισότοπου στον αρχαίο φλοιό, για να το συγκρίνουν με τις ποσότητες στο ίζημα.
Τα αποτελέσματά τους έδειξαν περισσότερο οξυγόνο-18 στον φλοιό όταν σχηματίστηκε πριν από 3,2 δισεκατομμύρια χρόνια, που σημαίνει ότι ο ωκεανός εκείνη την εποχή είχε περισσότερο οξυγόνο-18. Το ζευγάρι των ερευνητών λένε ότι αυτό σημαίνει ότι όταν σχηματίστηκε ο φλοιός, δεν υπήρχαν ήπειροι. Αυτό συμβαίνει επειδή όταν σχηματίζονται ηπείροι, περιέχουν άργιλους, και αυτοί οι άργιλοι θα είχαν απορροφήσει το βαρύτερο οξυγόνο-18. Επομένως, αν υπήρχαν ηπείροι πριν από 3,2 δισεκατομμύρια χρόνια, τα δείγματα κρούστας τους θα είχαν λιγότερο οξυγόνο-18.
Το υπερβολικό συμπέρασμα του έργου τους είναι ότι οι ωκεανοί της Γης πέρασαν από δύο ξεχωριστές καταστάσεις: μία πριν από τη δημιουργία των ηπείρων και μία μετά τη δημιουργία των ηπείρων.
Τα θαλάσσια χημικά ιζήματα έχουν μελετηθεί εκτενώς για να προσπαθήσουν να συνενώσουν τον σχηματισμό ηπείρων στην αρχαία Γη. Όπως λέει η μελέτη, αυτά τα αρχαία ιζήματα περιλαμβάνουν «ανθρακικά άλατα, φωσφορικά άλατα, μικροκρυσταλλική πυριτία και οξείδια σιδήρου. Καθώς αυτά τα ορυκτά σχηματίζονται απευθείας από υδατικά είδη, μπορούν να αντανακλούν το;18O του νερού με το οποίο συνυπάρχουν. " Τα ιζήματα είναι σαν ένα αρχείο αρχειοθέτησης της Γης εκείνη την εποχή, και τα παλαιότερα ιζήματα δείχνουν ότι οι τιμές οξυγόνου-18 αυξάνονται σταθερά με την πάροδο του χρόνου, μέχρι και σήμερα. Αλλά αυτό το έργο έρχεται σε αντίθεση με αυτό, και οι συγγραφείς προτείνουν ότι το οξυγόνο-18 θαλασσινού νερού μειώθηκε με την πάροδο του χρόνου.
Το ζευγάρι των επιστημόνων δημιούργησε ένα μοντέλο για την αρχαία Γη, δείχνοντας ότι «η έναρξη των ηπειρωτικών καιρικών συνθηκών στα τέλη του Αρχαίου, πριν από 3 έως 2,5 δισεκατομμύρια χρόνια, θα είχε καταρτίσει ένα18O-εμπλουτισμένος πρώιμος Αρχαϊκός ωκεανός;18Τιμές παρόμοιες με αυτές του σύγχρονου θαλασσινού νερού. " Μόνο μετά τη δημιουργία ηπείρων, θα μπορούσαν οι τιμές του οξυγόνου-18 να αρχίσουν να μοιάζουν με σύγχρονες τιμές.
Αν και αυτή η μελέτη επισημαίνει την πιθανότητα της αρχαίας Γης ως υδάτινου κόσμου, δεν σημαίνει ότι ο πλανήτης ήταν χωρίς μορφές γης. Περιοχές σε μέγεθος νησιού, ή ακόμη και μικρο-ηπείρους, μπορεί να υπήρχαν εκείνη την εποχή, ηφαιστειακή στη φύση και πολύ βραχώδεις. Αλλά οι τύποι απέραντων μορφών γης που καλύπτουν τη Γη σήμερα, πλούσιοι σε έδαφος και με ψηλές οροσειρές, μπορεί να μην υπήρχαν. Αν είχαν, η περιεκτικότητα σε οξυγόνο-18 θα μοιάζει περισσότερο με τη σημερινή.
«Δεν υπάρχει τίποτα σε αυτό που κάναμε που να λέει ότι δεν μπορείς να βγαίνεις εφήβους, μικρο-ηπείρους από τους ωκεανούς», δήλωσε ο Wing σε δελτίο τύπου. «Απλώς δεν πιστεύουμε ότι υπήρχε παγκόσμιος σχηματισμός ηπειρωτικών εδαφών όπως έχουμε σήμερα».
Οι συγγραφείς δεν προτείνουν ότι το έργο τους είναι το οριστικό αποδεικτικό στοιχείο στη συνεχιζόμενη συζήτηση γύρω από την πρώιμη Γη. Σημειώνουν ότι είναι άλλοι πιθανοί λόγοι για τα αποτελέσματά τους.
Εάν οι αρχαίες ηπείροι σχηματίστηκαν πολύ πιο αργά από τις σύγχρονες ηπείρους, αυτό θα μπορούσε να εξηγήσει τη διαφορά στο οξυγόνο-18. Είναι επίσης πιθανό ότι οι άργιλοι που απορροφούν οξυγόνο-18 σχηματίζονται στον ίδιο τον ωκεανό και όχι στις ηπείρους.
Αυτό δείχνει ένα διαρκές μυστήριο στην επιστήμη της Γης: πότε ακριβώς σχηματίστηκαν οι ηπείροι;
Είναι πιθανό, σύμφωνα με ορισμένα στοιχεία, ότι οι ηπείροι θα μπορούσαν να σχηματιστούν μόνο όταν ο πυρήνας της Γης ρίχνει θερμότητα και ψύχεται. Σε κάθε περίπτωση, οι σύγχρονες ηπείροι δεν διαμορφώθηκαν παρά μετά το Jurassic. Πριν από αυτό, η μοναδική υπερ-ήπειρος της Γκοντγουάνα κάλυψε περίπου το ένα πέμπτο της επιφάνειας της Γης. Ο Wing θέλει να εξετάσει νεότερες περιοχές του φλοιού της Γης για να προσπαθήσει να προσδιορίσει με μεγαλύτερη σαφήνεια πότε σχηματίστηκαν οι σύγχρονες ηπείρους.
Αυτή η μελέτη αγγίζει επίσης την πρώιμη ζωή στη Γη, και πώς και πότε σχηματίστηκε. Οι πρώτοι ωκεανοί της Γης, όπως και οι σύγχρονοι ωκεανοί, λειτούργησαν ως ενδιάμεσοι, οι οποίοι «μεσολαβούσαν στις κλιματολογικές ανατροφοδοτήσεις μεταξύ της βιόσφαιρας, της ατμόσφαιρας και της γεωσφαιρίας σε βάθος χρόνου, συμβάλλοντας στη διασφάλιση της μακροπρόθεσμης πλανητικής βιωσιμότητας».
Η επιστήμη έχει ζωγραφίσει μια εικόνα για το πώς μπορεί να ήταν η πρώιμη Γη και πώς ήταν η φύση των ωκεανών. Αλλά απέχει πολύ από την ολοκλήρωση. Όλα τα στοιχεία είναι θαμμένα, σε βράχο και στο χρόνο. Και καθώς επιδιώκουμε να κατανοήσουμε την κλιματική αλλαγή εδώ στη Γη, και καθώς γινόμαστε όλο και καλύτερα κοιτάζοντας τους εξωπλανήτες, όλα αυτά τα ερωτήματα σχετικά με την αρχαία Γη, τους ωκεανούς και τη βιόσφαιρα, αποκτούν νέα σημασία.
Όπως λένε οι συγγραφείς στην εφημερίδα τους, «Μια πρώιμη Γη χωρίς αναδυόμενες ηπείρους μπορεί να μοιάζει με έναν« κόσμο του νερού », παρέχοντας έναν σημαντικό περιβαλλοντικό περιορισμό στην προέλευση και την εξέλιξη της ζωής στη Γη, καθώς και την πιθανή ύπαρξή της αλλού.“
«Η ιστορία της ζωής στη Γη παρακολουθεί τις διαθέσιμες θέσεις», δήλωσε ο Wing. "Εάν έχετε έναν κόσμο κόσμο, έναν κόσμο που καλύπτεται από ωκεανό, τότε οι ξηρές θέσεις δεν πρόκειται να είναι διαθέσιμες."
Περισσότερο:
- Ερευνητικό έγγραφο: Περιορισμένη αρχαιολογική ηπειρωτική ανάδυση που αντικατοπτρίζεται σε έναν ωκεανό εμπλουτισμένο με Αρχαϊκό 18Ο
- Δελτίο Τύπου: Η πρώιμη Γη μπορεί να ήταν ένας «θαλάσσιος κόσμος»
- Wikipedia: Ocean Planet
