Senie kristāli atklāj agrākos saldūdens pierādījumus, saka zinātnieki | Huepaintco

Senie kristāli atklāj agrākos saldūdens pierādījumus, saka zinātnieki

Reģistrējieties CNN brīnumu teorijas zinātnes biļetenam. Izpētiet Visumu ar ziņām par aizraujošiem atklājumiem, zinātnes sasniegumiem un daudz ko citu.



CNN

Jauna Austrālijas aizmugures akmeņos iestrādāto seno kristāla graudu analīze liecina, ka Zemei bija sausa zeme un saldūdens pirms aptuveni 4 miljardiem gadu – laikā, kad zinātnieki uzskatīja, ka planētu pilnībā klāj okeāns.

Kristālos esošās ķīmiskās pēdas atklāja karsto, izkusušo iežu, no kuras tie radušies kristālu veidošanās laikā nonāca saskarē ar saldūdeni, saskaņā ar a pārbaude publicēts pirmdien žurnāls Nature Geoscience.

“Pārbaudot sīko cirkona minerālu kristālu vecumu un skābekļa izotopus, mēs atradām neparasti vieglus izotopu parakstus jau pirms četriem miljardiem gadu,” sacīja pētījuma galvenais autors Hameds Gamaleldiens, Kurtina Universitātes Zemes skolas palīgpētnieks. Planētu zinātnes Austrālijā un docents Kalifas Universitātē Apvienotajos Arābu Emirātos, paziņojumā presei. “Šādi vieglie skābekļa izotopi parasti rodas siltam, saldūdenim, kas maina akmeņus vairākus kilometrus zem Zemes virsmas.”

Gamaleldiens sacīja, ka pierādījumus par saldūdens klātbūtni var izskaidrot tikai ar sauszemes esamību – kur ūdens saplūst un iesūksies kontinentālajā garozā.

“Mums šeit ir divas svarīgas lietas. Mēs esam atklājuši agrākos pierādījumus par saldūdeni un reprezentatīvus pierādījumus par sausu zemi virs jūras,” viņš piebilda.

Pētījumi liecina, ka Zemes ūdens cikls, kad ūdens pārvietojas starp zemi, okeāniem un atmosfēru iztvaikojot un nokrišņiem, tajā laikā darbojās.

Šis atklājums, pēc autoru domām, nozīmē, ka dzīvības rašanās recepte pastāvēja mazāk nekā 600 miljonus gadu pēc Zemes veidošanās, ilgi pirms dinozauriem vai pat agrākās zināmās mikrobu dzīves. Agrākie dzīvības pierādījumi un saldūdens nāk no stromatolītiem, pārakmeņojušies mikrobi kas veidoja pilskalnus karstajos avotos pirms 3,5 miljardiem gadu, sacīja Gamaleldiens.

“Šis atklājums ne tikai izgaismo Zemes agrīno vēsturi, bet arī liek domāt… sauszemes masas un saldūdens rada priekšnoteikumus dzīvības uzplaukumam salīdzinoši īsā laika posmā — mazāk nekā 600 miljonus gadu pēc planētas veidošanās,” teikts. pētījuma līdzautors Hugo Olieroks, Kurtina Zemes un planētu zinātņu skolas vecākais pētnieks, paziņojumā.

“Rezultāti iezīmē nozīmīgu soli uz priekšu mūsu izpratnē par Zemes agrīno vēsturi un paver durvis tālākai dzīvības izcelsmes izpētei,” viņš piebilda.

Hameds Gamaleldiens

Cirkona graudi satur skābekļa izotopus, kas atklāj informāciju par vidi, kurā tie veidojušies.

Hadean Eon pirms 4,5 miljardiem līdz 4 miljardiem gadu ir agrākā nodaļa Zemes vēsturē un ģeoloģiskais tumšais laikmets, kas ir maz saprotams, jo ģeologiem vienkārši nav tik vecu iežu, ko pētīt: vecākais zināmais akmens ir 4 miljardus gadu veci.

Tātad, kā cirkona kristāli darbojas kā portāls uz planētas senāko vēsturi? Mazie minerālu graudi ir īpaši cieti, un tos var iecementēt jaunākos iežos. Pētījumā iekļautie cirkoni tika atrasti 3,1 miljardu gadu vecā oranžā smilšakmenī no Džekahilsas veidojuma, kas ir izturētu iežu atsegums Rietumaustrālijā.

Tas, kas padara cirkonus īpaši noderīgus ģeologiem, ir tas, ka tie savā struktūrā iekļauj nedaudz urāna, un zinātnieki var precīzi noteikt to vecumu, mērot urāna jonu radioaktīvo sabrukšanu. Vecākais sauszemes izcelsmes materiāls bija Džekahilsa veidojumā atrastais cirkons datēts ar 4,4 miljardiem gadu.

“(Cirkons) ir unikāls minerāls. Tas ir ļoti izturīgs un nemainās (laika gaitā), “Tas ir vienīgais Hadian perioda liecinieks.”

Lai nonāktu pie saviem atklājumiem, pētnieki ekstrahēja, uzmontēja un pulēja 2500 cirkona graudiņus — aptuveni divu vai trīs matu šķipsnu platumā — pirms datējot 1400 no tiem un mērot dažādus izotopus jeb skābekļa versijas cirkonos.

Sālsūdens satur smagākus skābekļa izotopus, kas ir izturīgi pret iztvaikošanu, savukārt lietus ūdens satur vieglākus izotopus, sacīja Gamaleldiens. Diviem cirkona kristāliem bija meteoriska vai saldūdens izotopu pazīmes; viens bija 4 miljardus gadu vecs, bet otrs bija 3,4 miljardus gadus vecs, viņš teica.

Komanda veica 10 000 cirkona kompozīcijas simulāciju, izmantojot datormodeli – kā karsti izkausēti ieži sajaucas ar jūras ūdeni, lietus ūdeni vai abu kombināciju – un atklāja, ka tikai saldūdens varētu izskaidrot cirkona gaismas izotopu raksturu.

Gamaleldiens sacīja, ka pēc viņu darba nav iespējams pateikt, vai tur būtu bijušas lielas zemes masas, taču virs jūras līmeņa būtu bijusi kāda sausa zeme. Turklāt zeme un saldūdens, kas, iespējams, būtu nolijis kā lietus, būtu nodrošinājuši dzīvības izcelsmi būtiskās sastāvdaļas, viņš teica.

Zinātniekiem ir dažādas teorijas par dzīvības izcelsmi uz Zemes. Daži uzskata, ka tas veidojies ap dziļām okeāna atverēm, bet citiem ir aizdomas, ka tas ir radies sekla ūdens apgabalos uz sauszemes. Gamaleldiens teica, ka jaunie atklājumi atbalsta pēdējo hipotēzi, un pētnieki vēlas atgūt vairāk cirkonu ģeoķīmiskai analīzei, lai turpinātu izmeklēšanu.

Džons Valley, Viskonsinas-Medisonas universitātes ģeozinātņu profesors, piekrita, ka dzīvības apstākļi uz Zemes varēja pastāvēt jau tik sen. Valley nebija iesaistīts jaunajos pētījumos, bet bija viens no pirmajiem zinātniekiem, kas izmantoja cirkonus, lai pierādītu, ka uz Zemes bija seni okeāni un vēsāka temperatūra pirms vairāk nekā 4 miljardiem gadu, apstrīdot priekšstatu, ka Hadean Zeme ir ellišķīga degoša jūras bumba. magma.

Tomēr viņš teica, ka šķidrums, ar kuru cirkona prekursors nonāca saskarē, varētu būt lietus ūdens vai jūras ūdens, un ka pētījuma autoru izmantotais datormodelis pieņēmis, ka Hadean jūras izotopu sastāvs ir identisks mūsdienu okeānu sastāvam.

“Galvenais jaunā dokumenta jaunums ir secinājums, ka lietus ūdens nozīmē, ka akmeņi atradās (uz sauszemes) … nevis zemūdenes,” sacīja Valley. “Tā vienmēr ir uzskatīta par iespēju, taču nav iesniegti jauni pierādījumi, kas ļautu to uzzināt.”

Ģeoķīmiķe Beta Anna Bela, UCLA Zemes, planētu un kosmosa zinātņu departamenta pētnieces asistente, teica, ka ļoti vieglo izotopu vērtības “parādīja spēcīgu argumentu” mijiedarbībai starp iežu un saldūdeni Hadeāna periodā, kas ietvēra zināmu daudzumu no sausas valsts. tajā laikā. Viņa nebija iesaistīta izmeklēšanā.

“Cirkons ir fiziski ciets un nav pakļauts atmosfēras iedarbībai uz Zemes virsmas,” Bell teica e-pastā. “(Tā) regulāri izdzīvo miljardiem gadu garozā un virspusē ar savu ģeoķīmisko informāciju (neskarta).”

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *