Miltä maapallo näytti 3,2 miljardia vuotta sitten? Uusien todisteiden mukaan planeetta oli valtavan valtameren peitossa eikä sillä ollut lainkaan mantereita.
Mannerten ilmestyi myöhemmin, kun levytektoninen työntövoima oli valtava, kivinen maamassa ylöspäin rikkomaan meren pintoja, tutkijat kertoivat äskettäin.
He löysivät johtolankoja tästä muinaisesta vesimaailmasta, joka oli säilynyt muinaisen merenpohjan palasessa, joka sijaitsee nyt Luoteis-Australian takaosassa.
Noin 4,5 miljardia vuotta sitten nopeat törmäykset pöly- ja avaruuskivien välillä muodostivat planeettamme alun: kuplivan, sulama magman pallo, joka oli tuhansien mailien syvä. Maa jäähtyi kehrätessään; lopulta, 1 000 - 1 miljoonan vuoden kuluttua, jäähdyttävä magma muodosti ensimmäiset mineraalikiteet maankuoressa.
Samaan aikaan maapallon ensimmäistä vettä ovat saattaneet viedä täällä jäärikkaat komeetat aurinkokunnan ulkopuoleltamme, tai se on saattanut saapua pölyyn hiukkaspilvestä, joka synnytti aurinkoa ja sen kiertäviä planeettoja, maapallon muodostumisen aikaan.
Kun Maa oli kuuma magma-valtameri, vesihöyryt ja kaasut pääsivät ilmakehään. "Sitten satoi ulos ilmakehästä, kun olosuhteet muuttuivat tarpeeksi viileiksi", sanoi johtavan tutkimuksen kirjoittaja Benjamin Johnson, apulaisprofessori Iowan osavaltion yliopiston geologisten ja ilmakehätieteiden laitokselta.
"Emme voi oikeasti sanoa, mikä veden lähde on työstämme, mutta ehdotamme, että lähteestä riippumatta se oli läsnä, kun magman valtameri oli vielä ympärillä", Johnson kertoi Live Sciencelle sähköpostiviestissä.
Uudessa tutkimuksessa Johnson ja Colorado Boulderin yliopiston geologisten tieteiden apulaisprofessori Boswell Wing kääntyivät Panoraman ainutlaatuiseen maisemaan Australian takaosassa. Sen kallioiset maisemat säilyttävät hydrotermisen järjestelmän, joka oli peräisin 3,2 miljardia vuotta sitten "ja" tallentaa koko valtameren kuoren pinnasta alaspäin lämpömoottoriin, joka veti kiertoa ", Johnson sanoi.
Säilytettiin tuulen merenpohjaan happea erilaisin versioin tai isotoopein; ajan myötä näiden isotooppien välinen suhde voi auttaa tutkijoita purkamaan muutokset muinaisessa valtameren lämpötilassa ja globaalissa ilmastossa.
Tutkijat havaitsivat kuitenkin jotain odottamatonta analysoimalla yli 100 sedimenttinäytettä. He havaitsivat, että 3,2 miljardia vuotta sitten valtamerissä oli enemmän happea-18 kuin happea-16 (jälkimmäinen on yleisempi nykyajan valtameressä). Heidän tietokonemallinsa osoittivat, että maailmanlaajuisesti mannermaiset massat uuttavat happea-18 valtamereistä. Jos mantereita ei olisi, valtamerissä olisi enemmän happea-18. Ja näiden kahden happi-isotoopin välinen suhde vihjasi, että tuolloin mantereita ei ollut ollenkaan, tutkimus havaitsi.
"Tämä arvo on erilainen kuin nykyaikainen valtameri tavalla, joka selitetään helpoimmin mantereelle syntyvän kuoren puutteella", Johnson sanoi sähköpostissa.
Muut tutkijat ovat aikaisemmin ehdottaneet ajatusta, että Maa oli kerran valtameren peitossa, Johnson sanoi. Kuitenkin on vähemmän yhtä mieltä siitä, kuinka suuri osa kuoresta oli näkyvissä merenpinnan yläpuolella. Tämä uusi löytö "tarjoaa todellisia geokemiallisia rajoituksia maanpinnan yläpuolella olevalle maalle", hän selitti.
Muinaisen vesimaailman maapallonäkymä tarjoaa uuden näkökulman myös toiseen kiehtovaan kysymykseen: missä planeetan varhaisimmat elämänmuodot ilmestyivät ja miten ne kehittyivät, tutkijat kirjoittivat tutkimuksessa.
"Elämän alkuperää varten on kaksi suurta leiriä: hydrotermiset tuuletusaukot ja lammet maalla", Johnson sanoi. "Jos työmme on paikkansapitävää, se tarkoittaa, että ympäristön määrä maassa, jotta elämä voi syntyä ja kehittyä, oli todella pieni tai puuttuu kokonaan vasta jonkin aikaa 3,2 miljardin vuoden jälkeen."
Havainnot julkaistiin verkossa tänään (2. maaliskuuta) Nature Geoscience -lehdessä.
Toimittajan huomautus: Tämän artikkelin otsikko päivitettiin 3. maaliskuuta mantereettömän Maan ikän korjaamiseksi; Vaikka tämän tutkimuksen todisteet ovat peräisin yli 3 miljardia vuotta sitten, Maa oli tuolloin vain 1,5 miljardia vuotta vanha, ei 3 miljardia vuotta vanha.
