A világ legrégebbi kristályai azt mutatják, hogy a Földön 4 milliárd évvel ezelőtt volt eső és óceánok

Egy új tanulmány szerint a világ legrégebbi kristályai édes és sós vízzel való érintkezést mutatnak képződésük során. Ez arra utal, hogy a nagyon korai Földön voltak óceánok és szárazföldek, amelyeken összegyűlhetett az esővíz. Bár sok szempontból pokoli, egy olyan bolygó létezését jelzi, amely jobban hasonlít a mai bolygóra, mint bármi más a Naprendszerben, és jelzi az élet fejlődési lehetőségeit.

A korai Föld legtöbb nyomát már régen újrahasznosították a köpenyen keresztül, így nem marad semmi vizsgálnivaló. A nyugat-ausztráliai Jack Hills-hegységben legfeljebb 4,4 milliárd éves cirkonkristályok találhatók. Kis méretűek, fiatalabb üledékes kőzetekbe ágyazódnak, de ők a bolygó legrégebbi ásványai, és fontos támpontokat adnak a Föld állapotáról kialakulásukkor.

Sok cirkon vízben keletkezett, és a bennük lévő oxigén típusa felfedi a víz természetét. Az óceánok tartalmaznak vizet, amely elsősorban 16 oxigénatomot tartalmaz, de néhány oxigénatomot is tartalmaz 18 atom. „Amikor a víz elpárolog, több oxigén párolog el.” Dr. Hugo Ollerock A könnyebb molekulák könnyebben kiszabadulnak – mondta a Curtin Egyetem munkatársa az IFLScience-nek. „A hőmérsékletet többnyire szabályozzák, és minél közelebb érsz a pólusokhoz, egyre világosabb lesz.” Amikor az elpárolgott részecskék esőként lehullanak, a keletkező tavak csökkentik az oxigén hozzáférhetőségét18.

Évmilliárdokkal később Ollerok tagja volt annak a csapatnak, amely az izotóparányból olvasta le a víz típusát, amelyben cirkon keletkezik. A kutatócsoport által vizsgált Jack Hills-cirkonok túlnyomó többsége vagy a Földön belül keletkezett, víznek egyáltalán nem volt kitéve, vagy az óceán alatt. Azonban kis részük izotópértékei megegyeznek az esővízben való képződéssel. Érdemes megjegyezni, hogy a vizsgált mintán belül ezen elemek mindegyike két időszakra nyúlik vissza: egy szűk tartományba, körülbelül 3,4 milliárd évvel ezelőttre, és 3,9-4,02 milliárd évvel ezelőttre.

Korábban a víz körforgásának legrégebbi geológiai feljegyzése 3,2 milliárd évvel ezelőttről származott. A geológusok abban bíztak, hogy a ciklus már jóval azelőtt elkezdődött, de nem tudhatták, mennyivel előtte.

„2000 körül az volt a nagy elmélet, hogy 4 milliárd évvel ezelőtt a Föld teljesen kiszáradt” – mondta Ollerok az IFLScience-nek. „A táj sivár volt, az ég narancssárga, a föld pedig barna. Aztán 2001-ben több mint 4 milliárd évvel ezelőtti vízre bukkantak. Ez teljes fordulatot okozott, mivel az általános feltevés az volt, hogy akkoriban az egész Földet valószínűleg egy globális óceán borította, legfeljebb kis szigetekkel.

Ollerok és munkatársai munkája azonban azt mutatja, hogy akkoriban biztosan volt olyan terület, ahol édesvizű tavak képződhettek, különben minden eső keveredhetett volna a tengervízzel anélkül, hogy az izotóparány megváltozott volna.

Az a tény, hogy a cirkon ritka édesvízben, azt sugallhatja, hogy ez a föld nem volt különösebben gazdag, de ez csak egy helyről mesél a földgömbön. „A Jack Hillsben talált cirkonok körülbelül 5-10 százaléka 4 milliárd éves vagy annál idősebb. A következő legmagasabb százalék másutt egy a 10 000-hez” – mondta Ollerok az IFLScience-nek. Ez „elfogja a korai Földről alkotott felfogásunkat” – panaszolta. Nagy száraz területek lehettek akkoriban fél világgal arrébb, és azóta is újrahasznosítják őket a köpenyen keresztül.

A cirkon hiánya az édesvízben 4,1 milliárd évvel ezelőtt, illetve a két időszak között szintén nem bizonyítja, hogy a Föld akkoriban nem létezett. Lehet, hogy egyszerűen hiányzik abból a korlátozott mintából, amellyel a csapatnak dolgoznia kellett.

Folytatódik a vita arról, hogy az élet az óceán fenekén lévő hidrotermikus szellőzőnyílások körül, vagy egy „kis meleg medencében” keletkezett-e, ahogy Darwin javasolta. Ez a munka azt mutatja, hogy mindkettő túl korán volt jelen ahhoz, hogy bármelyik opciót lehetővé tegye.

A tanulmány ben jelent meg Természeti földtudományok.