Se voi tuntua epätodennäköiseltä, mutta pienet mineraalijyvät voivat auttaa kertomaan varhaisen maan tarinan. Ja näitä jyviä tutkineiden tutkijoiden mukaan 4,4 miljardia vuotta sitten Maa oli karu, vuoristoton paikka ja melkein kaikki oli veden alla. Vain kourallinen saaria pisti pinnan yläpuolelle.
Tämän tutkimuksen taustalla ovat Australian kansallisen yliopiston tutkijat, jota johtaa tutkija Dr. Antony Burnham. Tutkimuksessa olevat mineraalijyvät ovat vanhimpia kiviä, joita koskaan löytynyt. Ne ovat 4,4 miljardia vuotta vanhoja zirkonim mineraalijyviä Länsi-Australian Jack Hillsiltä, missä ne säilytettiin hiekkakiven muodostelmissa.
4,4 miljardia vuotta sitten maa oli ns. Hadean Eon -nimessä. Tätä ajanjaksoa ymmärretään huonosti, koska tuosta ajasta ei ole olemassa rock-levyä. Täällä zirkonin mineraalijyvät tulevat sisään.
"Maapallon historia on kuin kirja, jonka ensimmäisestä luvusta on poistettu varhaisessa vaiheessa olevia kiviä, mutta olemme käyttäneet näitä zirkonin hivenaineita rakentamaan maailman profiilin tuolloin." - Johtava tutkija Dr. Antony Burnham, Australian kansallinen yliopisto
Nämä zirkonirakeet ovat tietyssä mielessä puuttuvia sivuja.
Zirconin kemiallinen nimi on zirkonisilikaatti, ja sitä löytyy melkein kaikkialta maapallon kuoresta. Tässä tutkimuksessa keskitytään ns. Detritaaliseen zirkoniin, joka muodostuu muinaisissa kallioissa, mutta säilyy sitten ajan kuluessa, kunnes se laskeutuu sedimenttikiveihin. Zirkonin jyvät ovat tyypillisesti hyvin pieniä, kooltaan noin 0,1 - 0,3 mm.
Zirkoni sisältää yleensä toriumin ja uraanin jälkiä, mikä tarkoittaa, että ne voidaan päivättää helposti nykyaikaisilla treffimenetelmillä. Zirkoni voi selviytyä monista geologisista prosesseista, kuten metamorfismista, mikä selittää niiden hyödyllisyyden varhaisen maan tutkimisessa. Niitä ei tuhota helposti, ja heillä on tarina kertoa meille.
Zirkonin jyvät kiteytettiin magmassa noin 500 miljoonaa vuotta maan muodostumisen jälkeen. Seurauksena on, että ne tarjoavat harvinaisen kuvan maan olosuhteista tuolloin. Kyseisiin zirkonin jyviin viitataan nimellä detritus, koska ne muodostuivat magmassa, mutta ne talletettiin geologisesti tärkeään hiekkakiveen Jack Hillsissä, Australiassa. Detritus-jyviä verrattiin toisen tyyppiseen zirkonirakeeseen, joka muodostettiin suoraan sedimenttimuodostelmiin.
Erottamalla nämä kaksi tyyppiä tutkijat saavat uuden geokemiallisen työkalun ymmärtämään varhaista maata.
"Käytimme Kaakkois-Australian graniitteja salauksen purkamiseen zirkonin koostumuksen ja magma-tyypin välillä ja rakensimme kuvan niistä puuttuvista kivistä", hän sanoi.
"Tutkimuksemme osoittaa, ettei maapallon ensimmäisen 700 miljoonan vuoden tai sen olemassaolon aikana ollut vuoria ja mantereella tapahtuvia törmäyksiä - se oli paljon rauhallisempi ja tylsempi paikka", sanoo tohtori Burnham ANU: n maatieteellisestä tutkimuskoulusta.
"Tuloksemme osoittivat myös, että zirkonilla on vahvoja samankaltaisuuksia seuraavien 1,5 miljardin vuoden aikana hallinneiden kivityyppien kanssa, mikä viittaa siihen, että maapallolla kesti kauan muuttua planeettaan, jonka tunnemme tänään." Ryhmän tulokset julkaistaan Nature Geoscience -lehdessä, ja sen otsikko on ”Hadenin graniittien muodostuminen sulattamalla muinaista kuorta”.
Tämä ei ole ensimmäinen kerta, kun muinaiset, taipumattomat zirkonit ovat olleet varhaisen maan tieteellisten tutkimusten keskipisteessä. Edellisessä tutkimuksessa niitä käytettiin päätelmään, että maapallolla oli merkittävä hydrosfääri 4,3 miljardia vuotta sitten.
