Co dokładnie odkryli naukowcy
Stan planety i procesy, które na niej zachodziły 3 miliardy lat temu,
Istnieje jednak kilka regionów, w których starożytnośćskały zbliżają się do powierzchni. Jednym z nich jest Panorama, suchy i słabo zaludniony region Australii Zachodniej, gdzie naukowcy z Uniwersytetu Kolorado odzyskali próbki rdzeni sprzed około 3,24 miliarda lat.
W tym obszarze płyta wychodzi na powierzchnię,który w Archeanie znajdował się na dnie oceanu. Naukowcy wykorzystali to do określenia zawartości różnych rodzajów tlenu w jego skałach, który gromadzi się w minerałach podczas interakcji z wodą morską. W szczególności przeanalizowali względne ilości dwóch izotopów, lekkiego tlenu-16 i nieco cięższego tlenu-18, w ponad 100 próbkach.
Analiza wykazała, że liczba tych izotopówznacznie przewyższa ich zawartość w skałach, które są obecnie myte wodą morską. Naukowcy uważają, że wynik ten sugeruje, że około 3,24 miliarda lat temu ląd na Ziemi praktycznie nie istniał, a cała powierzchnia była pokryta wodą.
„Bez kontynentów nad oceanem zawartość tlenu byłaby inna niż obecnie i właśnie to odkryliśmy” – napisał główny autor badania Benjamin Johnson.
Jednak wyniki badania tego nie oznaczająZiemia była całkowicie pozbawiona lądu - badacze uważają, że w tym okresie rozwoju planety na jej powierzchni mogły istnieć „mikrokontynenty”, które wznosiły się ponad powierzchnię oceanu w dużej odległości od siebie.
Jednocześnie analiza z dużym prawdopodobieństwemwyklucza istnienie ogromnych kontynentów bogatych w gleby, takich jak te, które dziś dominują na Ziemi, a także superkontynentów, takich jak hipotetyczny Vaalbara.
Vaalbara- pierwszy hipotetyczny superkontynent na Ziemi,który prawdopodobnie istniał w epoce archaiku – 3,6–2,8 miliarda lat temu. Jego powstawanie, według hipotezy naukowców, rozpoczęło się 3,6 miliarda lat temu i zakończyło 3,1 miliarda lat temu. Superkontynent rozpadł się na mniejsze około 2,5 miliarda lat temu.
„Przedstawiam obraz podobny do tegoWyspy Galapagos wyglądają od zachodu: rozległe połacie oceanu na północy i południu z małymi skalistymi wyspami wulkanicznymi ledwo wznoszącymi się nad powierzchnią oceanu ”- komentuje Johnson.
Części starożytnego superkontynentu Vaalbar na terytoriach współczesnych kontynentów - Afryki i Australii
Istnieją jednak inne wyjaśnienia bardzo wysokiegozawartości izotopów tlenu w skałach tego okresu – zauważają autorzy badań. Te same właściwości chemiczne mogłyby powstać, gdyby kontynenty powstały znacznie wolniej, niż przypuszczają naukowcy.
Inna hipoteza głosi, że gliny kontynentalne, które są teraz stałymi skałami, nie tworzyły się na lądzie, ale w oceanie.
Co było na Ziemi poza oceanem
Hipotezy dotyczące dokładnie tego, jak i kiedy na ZiemiPierwsze utworzone kontynenty są nadal przedmiotem dyskusji wśród naukowców. Istnieje teoria, że duże obszary lądu na powierzchni planety pojawiły się w wyniku spowolnienia utraty ciepła z wnętrzności Ziemi.
Najstarszy zachowany kontynentmateriały mające około 4 miliardy lat - to znaczy, że powstało około 600 milionów lat po powstaniu planety. Jeśli tak, powstało jeszcze zanim Ziemię zaczęły bombardować szczątki pochodzące z formowania się Układu Słonecznego - i zanim na planecie pojawiła się woda. Jednak naukowcom nie udało się jeszcze znaleźć mocnych dowodów na istnienie kontynentów przed Gondwaną.
Gondwana
Zdjęcie: By Fama Clamosa `8212; Opracowanie własne, CC BY-SA 4.0.
Gondwana
Większość badaczy się z tym zgadzaOkoło pół miliarda lat temu Ziemię zdominował superkontynent Gondwana, który istniał przed okresem jurajskim i rozpadł się około 180 milionów lat temu.
Gondwana obejmowała Afrykę, Amerykę Południową,Antarktyda, Australia, Nowa Zelandia, a także Arabia, Madagaskar i Hindustan. Powstał pod koniec prekambru w wyniku rozpadu superkontynentu Rodinii.
Około 3 miliardy lat temu, w opisanym okresieZ badań autorów wynika, że na Ziemi dobiegała końca era geologiczna archaiku (2,5–4 miliardy lat temu). Uważa się, że w tamtym czasie w atmosferze planety praktycznie nie było wolnego tlenu, a ilość gazów cieplarnianych była wielokrotnie wyższa niż obecnie.
Życie na Ziemi pojawiło się na początku Archaiku, a 3 miliardy lat temu dominującą formą życia na Ziemi były maty sinicowe (stromatolity) i archeony.
Stromatolity na zewnątrz przypominały kamienie, ale w środkuw rzeczywistości były konglomeratami żywych bakterii. Obejmowały one bakterie tlenowe i beztlenowe, które w wyniku fotosyntezy przekształcały światło słoneczne i wodę w glukozę, prostą formę cukru. Tlen został uwolniony jako produkt uboczny podczas tego procesu.
Stromatolity
Naukowcy uważają, że współczesna tektonika płyt zjego strefy subdukcji, centra dystrybucji, trzęsienia ziemi i wszystkie inne znane nam cechy, prawdopodobnie zaczęły się również w erze archeańskiej - około 3,2 miliarda lat temu.
Potwierdzają to próbki skał ze starożytnej skorupy ziemskiej.w wieku od 3,9 miliarda do 2,5 miliarda lat, odkryte przez naukowców z południowo-zachodniej Grenlandii. Naukowcy przeanalizowali liczbę neutronów w atomach hafnu, aby dowiedzieć się, jak długo każda próbka stanowiła część skorupy ziemskiej.
Gdy skały wynurzają sięsą topione i przetwarzane, zmienia się zawartość izotopów hafnu. Naukowcy odkryli, że stężenie hafnu w starszych skałach, które mają ponad 3,2 miliarda lat, znacznie różni się od stężenia w młodszych. Naukowcy wyjaśniają tę różnicę faktem, że w tym czasie na Ziemi rozpoczęła się tektonika płyt.
Według jednej z teorii na początku ery archaiku pionowe strumienie bardzo gorącej magmy w płaszczu prawdopodobnie dostarczały materię bezpośrednio na powierzchnię Ziemi, tworząc pierwsze kawałki skorupy kontynentalnej.
Stopniowo - od 3,2 do 3,5 miliarda lat temu -płaszcz ostygł i było mniej gorących pióropuszy magmy. Naukowcy uważają, że w płaszczu powstały stabilne komórki konwekcyjne, które zaczęły kontrolować ruchy płyt i subdukcję, a tektonika płyt zaczęła kształtować powierzchnię Ziemi.
Od tego czasu większość nowej skorupy przeniknęłapowierzchni Ziemi w tych miejscach, w których znajdują się centra dystrybucji oraz w strefach subdukcji. Jednym z przykładów jest strefa subdukcji Mariana, w której powstał Łuk Mariana Island i znajduje się Rów Mariana - najgłębsze miejsce w oceanie.
Zobacz także:
— Spójrz na zachód słońca na innych światach: jak Słońce zachodzi na Marsie, Tytanie i Uranie
— Niedaleko nas odkryto dwie SuperZiemie: można tam znaleźć życie
— W 3. dniu choroby większość pacjentów z Covid-19 traci węch i często cierpi na katar