Su dünyası: Dünyanın 3 milyar yıldan fazla bir süre önce neye benzediği

Bilim adamları tam olarak ne keşfetti

Gezegenin durumu ve 3 milyar yıl önce üzerinde meydana gelen süreçler,

bilim adamları arasında pek çok tartışmaya neden oluyor - öncelikle bu döneme ait çok az jeolojik anıtın Dünya yüzeyinde korunmuş olması nedeniyle.

Ancak antik dönemlerin yaşandığı birkaç bölge var.kayalar yüzeye yaklaşır. Bunlardan biri, Colorado Üniversitesi'nden bilim adamlarının yaklaşık 3,24 milyar yıl öncesine ait çekirdek örnekleri topladığı, Batı Avustralya'nın kurak ve seyrek nüfuslu bir bölgesi olan Panorama'dır.

Bu alanda yüzeye bir levha gelir,hangi Archean okyanusun dibindeydi. Bilim adamları bunu, deniz suyuyla etkileşime girdiğinde minerallerde biriken kayalarındaki çeşitli oksijen türlerinin içeriğini belirlemek için kullandılar. Spesifik olarak, 100'den fazla örnekte iki izotopun hafif oksijen-16 ve biraz daha ağır oksijen-18'in nispi miktarlarını analiz ettiler.

Analiz, bu izotopların sayısınınşu anda deniz suyu ile yıkanmış kayalarda içeriğini önemli ölçüde aşmaktadır. Bilim adamları bu sonucun yaklaşık 3.24 milyar yıl önce Dünya'da neredeyse hiç toprak olmadığını ve tüm yüzeyin su ile kaplandığını düşündürdüğüne inanıyorlar.

Araştırmanın baş yazarı Benjamin Johnson, "Okyanus üzerindeki kıtalar olmasaydı, oksijen değerleri bugünkünden farklı olurdu ve biz de tam olarak bunu bulduk" diye yazdı.

Ancak araştırmanın sonuçları bu anlama gelmiyorDünya tamamen topraktan yoksundu - araştırmacılar, gezegenin gelişiminin bu döneminde, okyanus yüzeyinin üzerinde birbirinden çok uzakta yükselen yüzeyinde "mikrokıtaların" var olabileceğine inanıyorlar.

Aynı zamanda yüksek olasılıklı analizBugün Dünya'ya hakim olanlar gibi toprak bakımından zengin devasa kıtaların yanı sıra varsayımsal Vaalbara gibi süper kıtaların varlığını da hariç tutar.

Vaalbara- Dünya üzerindeki ilk varsayımsal süper kıta,Muhtemelen Archean döneminde - 3,6-2,8 milyar yıl önce - var olan. Bilim adamlarının hipotezine göre oluşumu 3,6 milyar yıl önce başlamış ve 3,1 milyar yıl önce sona ermiştir. Süper kıta yaklaşık 2,5 milyar yıl önce daha küçük kıtalara bölündü.

"Nasıl olduğuna benzer bir resim sunuyorumGalapagos Adaları batıdan bakıldığında görünüyor: okyanus yüzeyinin üzerinde zar zor yükselen küçük kayalık volkanik adalar ile kuzeye ve güneye uzanan geniş okyanus alanları ”diyor Johnson.

Afrika ve Avustralya - modern kıtaların topraklarındaki eski süper kıta Vaalbar'ın bazı bölümleri

Ancak çok yüksek seviyelere ilişkin diğer açıklamalarÇalışma yazarları, o dönemin kayalarındaki oksijen izotoplarının içeriğine dikkat çekiyor. Kıtalar bilim adamlarının inandığından çok daha yavaş oluşmuş olsaydı aynı kimyasal özellikler ortaya çıkabilirdi.

Başka bir hipotez, artık katı kayalar olan kıtasal killerin karada değil, okyanusta oluştuğudur.

Okyanusun yanında yeryüzünde ne vardı

Dünya'da tam olarak nasıl ve ne zaman olduğuna dair hipotezlerİlk kıtaların nasıl oluştuğu bilim insanları arasında hâlâ tartışma konusu. Dünyanın bağırsaklarından ısı kaybının yavaşlaması sonucu gezegenin yüzeyinde geniş arazi alanlarının ortaya çıktığına dair bir teori var.

Hayatta kalan en eski kıtayaklaşık 4 milyar yıllık malzemeler - yani, gezegenin oluşumundan yaklaşık 600 milyon yıl sonra oluşmuştur. Öyleyse, Dünya güneş sisteminin oluşumundan kaynaklanan enkazla bombardımana tutulmaya başlamadan önce ve gezegende su görünmeden önce ortaya çıktı. Bununla birlikte, bilim adamları henüz Gondwana'dan önce kıtaların varlığına dair güçlü kanıtlar bulamadılar.

Gondvana
Fotoğraf: Fama Clamosa — Kendi çalışması, CC BY-SA 4.0.

Gondvana

Çoğu araştırmacı bu konuda hemfikirdirYaklaşık yarım milyar yıl önce Dünya, Jura döneminden önce var olan ve yaklaşık 180 milyon yıl önce parçalanan süper kıta Gondwana'nın hakimiyetindeydi.

Gondwana, Afrika, Güney Amerika,Antarktika, Avustralya, Yeni Zelanda'nın yanı sıra Arabistan, Madagaskar ve Hindustan. Süper kıta Rodinia'nın bölünmesinin bir sonucu olarak Prekambriyen sonunda oluşmuştur.

Yaklaşık 3 milyar yıl önce, anlatılan dönemdeYazarların araştırmasına göre, Archean'ın jeolojik dönemi (2,5-4 milyar yıl önce) Dünya'da sona eriyordu. Şu anda gezegenin atmosferinde neredeyse hiç serbest oksijen bulunmadığına ve sera gazı miktarının mevcut seviyelerden kat kat daha yüksek olduğuna inanılıyor.

Dünya üzerindeki yaşam Archean'ın başlangıcında ortaya çıktı ve 3 milyar yıl önce Dünya üzerindeki baskın yaşam formu siyanobakteriyel matlar (stromatolitler) ve arkelerdi.

Stromatolitler dışarıdan taşlara benziyor, ancakaslında yaşayan bakteri kümeleriydi. Bunlar, fotosentez yoluyla güneş ışığını ve suyu basit bir şeker şekli olan glikoza dönüştüren aerobik ve anaerobik bakterileri içeriyordu. Bu işlem sırasında yan ürün olarak oksijen açığa çıktı.

Stromatolitler

Bilim adamları, modern levha tektoniğinin,dalma bölgeleri, dağıtım merkezleri, depremler ve bildiğimiz diğer tüm özellikler muhtemelen Archean döneminde - yaklaşık 3,2 milyar yıl önce başladı.

Bu, antik yer kabuğundan alınan kaya örnekleriyle kanıtlanmıştır.Grönland'ın güneybatısındaki bilim insanları tarafından 3,9 ila 2,5 milyar yıl arasında değişen bir yaşta bulundu. Araştırmacılar, her bir numunenin ne kadar süredir Dünya kabuğunun bir parçası olduğunu öğrenmek için hafniyum atomlarındaki nötron sayısını analiz etti.

Kayalar yüzeydeeritilmiş ve işlenmiş, içlerindeki hafniyum izotoplarının içeriği değişir. Bilim adamları, 3,2 milyar yıldan daha eski olan yaşlı kayalardaki hafniyum konsantrasyonunun, genç olanlardan önemli ölçüde farklı olduğunu bulmuşlardır. Bilim adamları bu farkı, levha tektoniğinin Dünya'da bu zamanlarda başladığı gerçeğiyle açıklıyor.

Bir teoriye göre, Archean döneminin başlangıcında, mantodaki çok sıcak magmanın dikey jetleri, muhtemelen doğrudan Dünya yüzeyine malzeme göndererek kıtasal kabuğun ilk parçalarını oluşturdu.

Kademeli olarak - 3,2 ile 3,5 milyar yıl önce -manto soğudu ve daha az sıcak magma tüyü vardı. Araştırmacılar, tabakanın hareketlerini ve batmasını kontrol etmeye başlayan mantoda kararlı konveksiyon hücrelerinin oluştuğuna ve levha tektoniğinin Dünya yüzeyini şekillendirmeye başladığına inanıyor.

O zamandan beri, yeni kabuğun çoğu nüfuz ettiDağıtım merkezlerinin bulunduğu yerlerde ve dalma bölgelerinde Dünya'nın yüzeyi. Bir örnek, Mariana Adası Arkının oluştuğu ve Mariana Çukuru'nun bulunduğu - okyanusun en derin yeri olan Mariana Yitim Bölgesi.

Ayrıca bakınız:

— Diğer dünyalardaki gün batımına bakın: Güneş Mars, Titan ve Uranüs'te nasıl batıyor

— Bizden çok da uzak olmayan iki Süper Dünya keşfedildi: orada yaşam bulunabilir

– Hastalığın 3. gününde, çoğu COVID-19 hastası koku alma duyusunu kaybeder ve sıklıkla acı çekerBurun akıntısı