Zemlja je prije 3,2 milijarde godina bila “vodeni svijet” potopljenih kontinenata, otkrivaju geolozi nakon analize podataka o izotopima kisika iz drevne oceanske kore koja je sada izložena na kopnu u Australiji.
To bi moglo imati veliki utjecaj na podrijetlo života.
“Rana Zemlja bez formiranih kontinenta možda je sličila “vodenom svijetu”, pružajući važno okolišno ograničenje nastanka i evolucije života na Zemlji, kao i mogućeg postojanja negdje drugdje,” geolozi Benjamin Johnson i Boswell Wing napisali su u tekstu objavljenom u časopisu „Nature Geoscience“.
Johnson je rekao da je njegov rad na projektu započeo kada je na konferencijama razgovarao s Wingom i načuo o dobro očuvanoj, 3,2 milijarde godina staroj oceanskoj kori iz arhaičkog eona (prije 4 milijarde do 2,5 milijardi godina) u udaljenom dijelu zapadne Australije. Nalazište je već prethodno istraženo kroz brojne studije što je značilo da postoji velika baza geokemijskih podataka.
Johnson se pridružio Wingovoj istraživačkoj skupini. Nakon uzimanja vlastitih uzoraka stijena i kopanja po bazi postojećih podataka, Johnson je stvorio mapu izotopa kisika i vrijednosti temperature pronađene u stijeni.
(Izotopi su atomi kemijskog elementa s istim brojem protona unutar jezgre, ali različitim brojem neutrona. U ovom slučaju, razlike u izotopima kisika sačuvanim u drevnim stijenama, daju tragove o interakciji kamena i vode prije nekoliko milijardi godina).
Jednom kada je imao cjelovite podatke na temelju podataka prikupljenih iz cjelovitih stijena, Johnson je stvorio obrnuti model kako bi došao do procjene izotopa kisika unutar drevnih oceana.
Rezultat: Drevna morska voda je na 1000 atoma kisika imala 4 izotopa teškog kisika (kisik s osam protona i deset neutrona, napisan kao 180) više nego današnji ocean bez leda.
Kako objasniti pad koncentracije teških izotopa tijekom vremena?
Johnson i Wing sugeriraju dva moguća načina: Cirkulacija vode kroz drevnu oceansku koru bila je drugačija od kretanja današnje morske vode, s mnogo više interakcija sa visokim temperaturama koje su mogle obogatiti ocean teškim izotopima kisika. Druga teorija navodi da bi cirkuliranje vode iz kontinentalnih područja moglo smanjiti postotak teških izotopa kisika u oceanskoj vodi.
“Mi preferiramo hipotezu – koja je na neki način i najjednostavnija – da je formiranje kontinentalne klime započelo negdje prije 3,2 milijarde godina te samim time krenulo crpiti količinu teških izotopa u oceanu”, rekao je Johnson.
Ideja da voda prolazi kroz oceansku koru na neki način je različita od cirkuliranja vode kako se danas događa, uzrokujući razliku u sastavu izotopa “nije poduprta podacima prikupljenim iz stijena”, rekao je Johnson. “Dio oceanske kore star 3,2 milijarde godina koji smo proučavali izgleda poput puno, puno mlađe oceanske kore“. To znači da prvi način zbog kojeg je moglo doći do pada broja izotopa, je malo vjerojatan.
Johnson je dodao kako istraživanje pokazuje da geolozi mogu izraditi modele i pronaći nove, kvantitativne načine za rješenje problema – čak i kad taj problem uključuje morsku vodu od prije 3,2 milijarde godina.
