Najstariji kristali otkrivaju da je Zemlja imala kišu i okeane pre četiri milijarde godina

Foto: Wikipedia/James St. John, CC BY 2.0

Najstariji kristali na svetu pokazuju izloženost i slatkoj i slanoj vodi tokom svog nastanka. To govori da je vrlo rana Zemlja imala i okeane i kopno gde se mogla akumulirati kišnica.

Većina ostataka rane Zemlje je davno reciklirana kroz omotač jezgra. Brda Džek Hils u Zapadnoj Australiji čuvaju cirkone stare do 4,4 milijarde godina. Oni su mali i ugrađeni u znatno mlađe sedimentne stene, ali su najstariji minerali na planeti i daju ključne uvide u stanje Zemlje kad su nastali, piše IFL Science.

Preporučujemo

Mnogi cirkoni pokazuju da su formirani u vodi, a vrsta kiseonika u njima otkriva prirodu te vode. Okeani sadrže vodu sa prvenstveno atomima kiseonika-16, ali i kiseonika-18. Kad voda isparava, kiseonik-16 isparava više, jer je lakšim molekulima lakše da pobegnu. To uglavnom kontrolišu temperature, bliže polovima je još lakše. Kad molekuli koji su isparili padnu kao kiša, nastala jezera imaju redukovanu količinu kiseonika-18.

Milijardama godina kasnije, istraživači su vrstu vode u kojoj su nastali cirkoni odredili iz njihove proporcije izotopa. Ogromna većina proučavanih cirkona iz Džek Hilsa je nastala ili unutar Zemlje, bez ikakve izloženosti vodi, ili ispod površine okeana.

Međutim, mali deo ima vrednosti izotopa saglasne sa formiranjem u kišnici. I svi od njih su iz dva perioda – iz uskog opsega pre oko 3,4 milijarde godina i iz perioda pre 3,9-4,02 milijarde godina.

Ranije su najstarija geološka svedočanstva o hidrološkom ciklusu poticala iz vremena pre 3,2 milijarde godina. Geolozi su bili sigurni da je taj ciklus počeo mnogo pre toga, ali nisu znali koliko pre.

Oko 2000, vladajuća teorija je bila da je Zemlja pre četiri milijarde godina bila potpuno suva. Onda su 2001. godine pronađeni dokazi o vodi pre više od četiri milijarde godina. Pretpostavljalo se da je čitava Zemlja tada verovatno bila prekrivena globalnim okeanom, sa malim ostrvima u najboljem slučaju.

Međutim, istraživači su pokazali da je u to vreme moralo postojati neko kopno gde su mogla da se formiraju slatkovodna jezera - inače bi se sva kiša pomešala sa morskom vodom bez promene izotopske proporcije.

Činjenica da su slatkovodni cirkoni veoma retki možda kazuje da takvog kopna nije bilo baš mnogo, ali to je samo priča sa jednog mesta na planeti. Oko 5-10 procenata cirkona iz Džek Hilsa je staro četiri milijarde godina ili više. Sledeća najveća proporcija na bilo kom drugom mestu je jedan u 10.000. Možda su velike suve oblasti postojale u to vreme sa druge strane sveta i od tada su reciklirane su kroz omotač jezgra.

Odsustvo slatkovodnih cirkona iz vremena pre 4,1 milijardu godina, ili između dva perioda, takođe ne dokazuje da kopno tada nije postojalo. Možda ga prosto nema u ograničenom uzorku koji je istraživan.

Nastavlja se rasprava da li je život nastao oko hidrotermalnih ventila na dnu okeana ili u „toplom malom jezeru“, kako je Darvin rekao. Istraživači su pokazali da su obe varijante bile prisutne od vrlo ranog perioda, tako da su obe opcije moguće.

(Telegraf Nauka/IFL Science)