Що саме з'ясували вчені
Стан планети та процеси, що відбувалися на ній 3 млрд років тому,
Однак існує кілька регіонів, де давніПороди підходять близько до поверхні. Одним із них є Панорама — посушлива та малонаселена область у Західній Австралії, де вченим з Університету Колорадо вдалося витягти зразки керну віком близько 3,24 млрд років.
У цій місцевості на поверхню виходить плита,яка в археї перебувала на дні океану. Вчені скористалися цим, щоб визначити вміст у її породах різних видів кисню, які накопичуються в мінералах при взаємодії з морською водою. Зокрема вони проаналізували відносні кількості двох ізотопів: легкого кисню-16 і трохи більше важкого кисню-18 в більш ніж 100 зразках.
Аналіз показав, що кількість цих ізотопівзначно перевищує їх вміст в породах, які омиваються морською водою прямо зараз. Вчені вважають, що такий результат свідчить про те, що приблизно 3,24 мільярда років тому суші на Землі практично не існувало, а вся поверхня була покрита водою.
"Без континентів над океаном значення кисню було б відмінним від сьогоднішнього, і це саме те, що ми знайшли", - пише провідний автор дослідження Бенджамін Джонсон.
При цьому результати дослідження не означають, щоЗемля була повністю позбавлена суші — дослідники вважають, що у період розвитку планети її поверхні могли існувати «мікроконтиненти», які піднімалися над поверхнею океану великому віддаленні друг від друга.
При цьому аналіз з високою часткою ймовірностівиключає існування величезних багатих грунтом континентів, подібні до тих, які домінують сьогодні на Землі, а також суперконтинентів - таких, як гіпотетичний Ваальбара.
Ваальбара- Перший гіпотетичний суперконтинент на Землі,який, ймовірно, існував в епоху архею — 3,6–2,8 млрд. років тому. Його формування, згідно з гіпотезою вчених, почалося 3,6 млрд. років тому, а завершилося 3,1 млрд. років тому. Суперконтинент розколовся на дрібніші близько 2,5 млрд років тому.
«Я уявляю картину, схожу на те, яквиглядають Галапагоські острови, якщо подивитися на них із заходу: величезні простори океану на північ і південь з невеликими скелястими вулканічними острівцями, ледь піднімаються над поверхнею океану », - коментує Джонсон.
Частини стародавнього суперконтиненту Ваальбара на територіях сучасних континентів - Африки і Австралії
Однак можливі й інші пояснення дуже високоговміст ізотопів кисню в породах того періоду, зазначають автори дослідження. Такі ж хімічні характеристики можуть виникнути, якщо континенти формувалися набагато повільніше, ніж вважають вчені.
Ще одна гіпотеза полягає в тому, що континентальні глини, які зараз представляють собою тверді породи, утворилися нема на суші, а в океані.
Що було на Землі, крім океану
Гіпотези про те, як і коли на Землісформувалися перші континенти, які досі є предметом суперечки серед учених. Існує теорія, що великі ділянки суші на поверхні планети з'явилися внаслідок уповільнення втрати тепла надр Землі.
Найстарішому зі збережених континентальнихматеріалів близько 4 млрд років - тобто він сформувався приблизно через 600 млн років після формування планети. Якщо це дійсно так, він виник ще до того, як Землю почали бомбардувати уламки об'єктів, що залишилися від формування Сонячної системи, - і до того, як на планеті з'явилася вода. Однак знайти вагомі докази існування континентів до Гондвани вченим поки не вдавалося.
Гондвана
Фото: By Fama Clamosa — Own work, CC BY-SA 4.0.
Гондвана
Більшість дослідників сходяться на тому, щоблизько півмільярда років тому на Землі домінував суперконтинент Гондвана, який існував до Юрського періоду та розпався на частини близько 180 млн років тому.
До складу Гондвани входили Африка, Південна Америка,Антарктида, Австралія, Нова Зеландія, а також Аравія, Мадагаскар і Індостан. Вона утворилася в кінці докембрію в результаті розколу суперконтиненту Родини.
Приблизно 3 млрд років тому, в період, що описуєтьсяавторами дослідженнями, Землі закінчувалася геологічна епоха архея (2,5–4 млрд років тому). Вважається, що в цей час в атмосфері планети був відсутній вільний кисень, а кількість парникових газів багаторазово перевищувала нинішні показники.
Життя Землі виникла ще на початку архею, а до 3 млрд років тому домінуючою формою життя Землі були ціанобактеріальні мати (строматоліти) і археї.
Строматоліти зовні нагадували камені, але вдійсності представляли собою конгломерати живих бактерій. У них входили аеробні та анаеробні бактерії, які в процесі фотосинтезу перетворювали сонячне світло і воду в глюкозу - просту форму цукру. В ході цього процесу в якості побічного продукту вивільнявся кисень.
строматоліти
Вчені вважають, що сучасна тектоніка плит зїї зонами субдукції, центрами поширення, землетрусами і всіма іншими відомими нам особливостями, ймовірно, також почалася в епоху архею - близько 3,2 млрд років тому.
Це доводять зразки порід давньої земної кори.віком від 3,9 млрд. до 2,5 млрд. років, знайдені вченими на Південному Заході Гренландії. Дослідники провели аналіз кількості нейтронів в атомах гафнію, щоб з'ясувати, як довго кожен зразок був частиною земної кори.
У міру того, як породи на поверхнірозплавляються і переробляються, зміст в них ізотопів гафнію змінюється. Вчені виявили, що концентрація гафнію в старіших породах, вік яких перевищує 3,2 млрд років, суттєво відрізняється від кількості в більш молодих. Цю різницю вчені пояснюють тим, що приблизно в цей час на Землі почалася тектоніка плит.
Згідно з однією з теорій, на початку епохи архея вертикальні струмені дуже гарячої магми в мантії, ймовірно, доставляли матеріал прямо на поверхню Землі, утворюючи перші шматки континентальної кори.
Поступово - між 3,2 і 3,5 млрд років тому -мантія охолола і гарячих магматичних шлейфів стало менше. Дослідники вважають, що в мантії сформувалися стійкі конвекційні комірки, які почали керувати рухами і субдукцией плит, а тектоніка плит почала формувати поверхню Землі.
З тих пір велика частина нової кори проникла наповерхню Землі в тих місцях, де розташовані центри поширення, і в зонах субдукції. Одним із прикладів є зона субдукції Маріана, де утворилася Маріанська острівна дуга і розташована Маріанська западина - найглибше місце в океані.
Читайте також:
— Погляньте на захід сонця в інших світах: як Сонце заходить на Марсі, Титані та Урані
— Недалеко від нас виявлено дві Суперземлі: там можуть знайти життя
— На 3 день хвороби більшість хворих COVID-19 втрачають нюх і часто страждають на нежить