Пресная вода появилась на Земле уже через 200 миллионов лет после формирования планеты

14 мая 2024, 17:01

Источник:

Copernicus

Ученые столкнулись с открытием, которое идет вразрез с тем, как они представляли процесс образования нашей планеты. Они говорят, что минералы, которые кристаллизовались вскоре после завершения формирования Земли, показывают, что пресная вода была здесь уже через 200 миллионов лет, а очень скоро появились и континенты.

Детали открытия

Первые континенты Земли могли возникнуть из первобытных океанов гораздо раньше, чем мы думали, всего через шестьсот миллионов лет после формирования планеты. Исследователи обнаружили, что древние кристаллы циркона с холмов Джек Гиллз в Западной Австралии содержат признаки пресной воды, что указывает на наличие участков суши, поскольку пресная вода может образоваться только тогда, когда есть земля, на которой она может накапливаться после выпадения осадков.

Состав ранней Земли давно озадачивает ученых. Когда наша планета впервые сформировалась 4,6 миллиарда лет назад, она представляла собой бурлящую сферу магмы. Следующий за этим эон, который называют гадейским (4,6-4 миллиарда лет назад), мало изучен. Хотя мы логично понимаем, что эта магма в конце концов застыла и образовала кору, мы не знаем точно, что произошло после этого.

Некоторые ученые предполагают, что Земля могла быть в основном покрыта водой уже 4,4 миллиарда лет назад, что соответствует возрасту самых древних цирконов, когда-либо найденных. Однако непонятно, как именно появилась вода. Возможно, она входила в первоначальный состав планеты, а возможно, была результатом бомбардировки ледяными астероидами.

Пресная вода могла появиться только в том случае, если на тот момент существования Земли уже начался гидрологический цикл — испарения и осадки, и что вода, лишенная минералов, присутствующих в соленой воде, могла накапливаться на новых участках континентальной коры.

Дождевая вода содержит более легкие изотопы, или версии кислорода, поскольку тяжелые изотопы более устойчивы к испарению. Соленая вода содержит более тяжелые изотопы кислорода, которые испаряются не так легко.

Ученые обнаружили, что цирконы, извлеченные из горных пород Джек-Хиллз, содержат более высокие уровни легких изотопов кислорода, чем цирконы, образованные в присутствии морской воды, что указывает на то, что они образовались, когда магма поднялась на поверхность и взаимодействовала с пресной водой.

Цирконы дают ответ

Ученые датировали кристаллы, измерив соотношение различных изотопов урана в образцах. Из 1400 проанализированных цирконов несколько датируются 3,4 миллиарда лет назад, а еще несколько – 4 миллиардами лет назад. Большинство были намного моложе, а самые новые кристаллы датируются 1,85 миллиарда лет назад.

Цирконы чрезвычайно устойчивы. В результате они задерживаются в горных породах, которые намного моложе их, и молодые и старые цирконы в конечном итоге перемешиваются вместе. Согласно презентации, возраст породы, в которой были найдены цирконы из Джек-Хиллз, составляет 3 миллиарда лет.

Благодаря своей устойчивости цирконы чрезвычайно полезны для понимания того, когда именно континентальные плиты, образованные земной корой, начали прорывать поверхность мирового океана. Самая древняя из когда-либо найденных пород датируется 4,03 миллиарда лет назад, но поскольку древнейшие цирконы на сотни миллионов лет старше ее, они дают редкое представление о ранней истории планеты.

Если исследователи правы, одинокие островки суши могли появиться из первобытных волн раньше, чем мы думали.