Первые 1,5 миллиарда лет Земля была планетой-океаном

Химический анализ пород намекает на то, что Земля долгое время была миром без континентов.

Как выглядела Земля 3,2 миллиарда лет назад? Новые данные говорят о том, что планета была покрыта огромным океаном и вообще не имела континентов.

Учёные заявили, что материки появились гораздо позже, когда тектоника плит толкнула огромные каменистые слои вверх, которые пробили морское дно.

Исследователи пришли к такому выводу после изучения древнего морского дна, которое сейчас является сушей и находится в северо-западной Австралии.

Около 4,5 миллиардов лет назад высокоскоростные столкновения между планетезималями привели к формированию нашей планеты: пузырящейся, расплавленной сферы магмы, глубина которой достигала тысяч миль. Затем Земля начала постепенно остывать; в конце концов, через примерно один миллион лет охлаждающаяся магма сформировала первые минеральные кристаллы в земной коре.

Между тем, первая вода на Земле могла быть перенесена сюда ледяными кометами из-за пределов нашей Солнечной системы, или она могла попасть в пыль из облака частиц, которые сформировали Солнце и другие планеты, во время образования Земли.

Когда Земля была горячим океаном магмы, водяные пары и газы испарялись в атмосферу.

“Затем вода в виде дождя вернулась обратно на поверхность, когда условия стали достаточно прохладными”, – сказал ведущий автор исследования Бенджамин Джонсон, доцент кафедры геологических и атмосферных наук в Университете штата Айова.

В новом исследовании Джонсон и соавтор Босвелл Винг из Университета Колорадо в Боулдере, обратились к уникальному ландшафту в австралийской глубинке. По словам Джонсона, эти скалистые пейзажи сохранили гидротермальную систему, возраст которой составил 3,2 миллиарда лет.

На этом скалистом морском дне сохранились различные версии или изотопы кислорода. Со временем взаимосвязь между этими изотопами может помочь учёным расшифровать сдвиги температуры древнего океана и глобального климата.

Однако учёные обнаружили нечто неожиданное, проанализировав более 100 образцов отложений. Они обнаружили, что 3,2 миллиарда лет назад в океанах было больше кислорода-18, чем кислорода-16 (последний чаще встречается в современном океане). Их компьютерные модели показали, что в глобальном масштабе континенты выщелачивают кислород-18 из океанов. В отсутствии континентов океаны будут нести больше кислорода-18. И соотношение между этими двумя изотопами кислорода намекало на то, что в то время вообще не было континентов.

“Это значение легче всего объяснить отсутствием зарождающейся континентальной коры”, – сказал Джонсон.

Джонсон отметил, что другие исследователи ранее выдвигали идею, что когда-то Земля была покрыта океаном. Тем не менее, учёные спорили какая часть земной коры находилась над уровнем моря. Недавнее исследование обеспечивает фактические геохимические ограничения на наличие суши над уровнем моря.

Перспектива древнего водного мира также предлагает новый взгляд на ещё один интригующий вопрос: где появились самые ранние формы жизни на планете и как они развивались?

Существует два основных места для происхождения жизни: гидротермальные жерла и пруды на суше. Если новая работа является точной, то это означает, что более вероятным является первый вариант.

Результаты исследования были опубликованы в журнале Nature Geoscience.

---