Древняя Земля была планетой-океаном — исследование

Три миллиарда лет назад Земля была практически лишена суши. Всю ее поверхность покрывал океан. К такому выводу пришли исследователи, проанализировав образцы древней океанической коры.

Результаты опубликованы в журнале Nature Geoscience, передает РИА Новости.

Ученые не очень хорошо представляют себе, как выглядел наш мир более трех миллиардов лет назад. На Земле очень мало мест, где сохранились материальные свидетельства — горные породы, — относящиеся к тому времени. Одно из таких мест — кратон Пилбара в Западной Австралии.

Американские ученые из Колорадского университета в Боулдере Бенджамин Джонсон (Benjamin Johnson) и Босуэлл Уинг (Boswell Wing), изучавшие соотношения изотопов кислорода в древних океанических породах района Панорама, расположенного в пределах кратона Пилбара, выяснили, что для этих пород, имеющих возраст 3,24 миллиарда лет, характерны аномально высокие содержания кислорода-18.

Изначально исследователи пытались просто оценить глобальные температуры Земли в тот период, когда, по оценкам ученых, на нашей планете зародилась жизнь, чтобы понять было тогда на планете холоднее или теплее, чем сейчас. Изотопные исследования кислорода могут в этом дать определенную подсказку.

Известно, что более теплая вода содержит большее количество редкого изотопа кислорода-18 по сравнению с обычным кислородом-16, и наоборот. Более легкие молекулы, содержащие кислород-16, проще испаряются, поэтому при росте температур и усилении испарения в воде накапливаются более тяжелые молекулы с кислородом-18.

В районе Панорама сохранились уникальные выходы на поверхность отложений древних глубоководных гидротермальных источников, аналогичных тем, которые сегодня наблюдаются в зонах так называемых «черных курильщиков». В этих породах, представляющих собой фрагменты древней океанической коры, сохранились жидкие включения, позволяющие геологам реконструировать климат далеких эпох.

«Вокруг нет образцов действительно древней океанской воды, но у нас есть камни, которые взаимодействовали с этой морской водой и помнят об этом взаимодействии», — приводятся в пресс-релизе университета слова одного из авторов исследования Бенджамина Джонсона.

После того, как геологи восстановили температурный профиль региона 3,24 миллиарда лет назад, оказалось, что уровень кислорода-18 в древних породах примерно на 4 процента превышает содержания этого тяжелого изотопа кислорода в современном океане.

«Хотя эти различия в массе кажутся небольшими, они очень чувствительны», — говорит другой автор исследования Босуэлл Уинг.

Чтобы найти объяснение выявленной аномалии, авторы построили компьютерную модель, в которой помимо глобальной температуры учитывалась площадь суши, так как известно, что в результате процессов выветривания часть изотопа кислород-18 осаждается в поверхностных осадочных породах.

Результаты моделирования показали, что такое высокое содержание кислорода-18 в морской воде могло быть только в том случае, если поверхностное выветривание на планете не происходило.

Авторы подчеркивают, что когда они говорят о «водном мире» на Земле в эпоху палеоархея, это не значит, что суши не было совсем. Вполне возможно, что кое-где из воды торчали небольшие микроконтиненты, но процессы выветривания и почвообразования на них отсутствовали.

Предсолярные зерна карбида кремния, обнаруженные в Мурчисонском метеорите, являются звездной пылью, образовавшейся пять-семь миллиардов лет назад

Полученная информация очень важна с точки зрения установления обстановки, в которой зародилась жизнь. Различные гипотезы связывают ее появление и с «черными курильщиками» на дне океанов, и с периодически пересыхающими пресноводными водоемами. В свете последних данных вторая гипотеза выглядит весьма сомнительной.

«История жизни на Земле отслеживает доступные ниши, — отмечает Уинг. — Если у вас есть водный мир, мир, покрытый океаном, то сухие ниши просто не будут доступны».

Подписывайтесь на канал «Хвилі» в Telegram, на канал «Хвилі» в Youtube, страницу «Хвилі» в Facebook, страницу «Хвилі» в Instagram.