Ученые провели путешествие к истокам времен на Земле

Пятница, 31 Март 2017 10:30
Земля когда-то была такой?.. Земля когда-то была такой?..

Жизнь на Земле появилось благодаря жидкой воде, и вода же сыграла ключевую роль в формировании пород, из которых состоят тектонические плиты. Но вот вопрос: была ли молодая Земля царством вулканов и серы, или же она изначально представляла собой покрытую водой сферу? Четыре с половиной миллиарда лет назад облака космической пыли, вращающейся вокруг звезды, сформировались в планету. Но в отличие от большинства других планет звездной системы, эта располагалась на орбите, которая позволяла воде на поверхности существовать в форме жидкости, а не твердого или газообразного вещества...

Это и сыграло ключевую роль в том, чтобы древняя Земля стала колыбелью жизни, но вот вопрос: была ли новорожденная планета раскаленным шаром, покрытым активными вулканами, или же она всегда была богатой водой сферой? Ученые обнаружили новый способ заглянуть в прошлое и узнать ответ на этот вопрос.

Группа исследователей изучила камни, найденные в очень старом Канадском щите, обширном регионе обнаженной скальной породы в северо-западной части провинции Квебек. Образцы, которые они изучали, на первый взгляд не представляли собой ничего особенного: им было всего 2,7 миллиарда лет, а современной науке известны камни, которые старше этих более чем на миллиард лет. Тем не менее, кое-что привлекло внимание исследователей: металлы, следы которых были обнаружены в породе, содержали специальные маркеры, подразумевающие принадлежность к очень специфическому виду земной коры, появившейся вскоре после образования планеты и больше похожей на марсианскую, чем на привычную нам земную. Новое исследование опубликовано в журнале Science.

Ученые специально провели анализ двух «природных часов», пар изотопов самария и неодима. Первый изотоп самария распадается на изотоп неодима очень быстро, а потому присутствие т.н. неодима-142 дает нам информацию о ранней истории породы. Второй изотоп самария распадается на неодим-143 гораздо медленнее. Таким образом, соотношение изотопов первой и второй пары дают нам исчерпывающую информацию о том временном промежутке, когда закончился распад одного и начался распад второго.

Джонатан О'Нил, доцент из Оттавского университета в Канаде, вместе с коллегами использовал эти маркеры для того, чтобы определить, возникли ли эти канадские щитовые породы из «фельзитового» источника (гранитной породы, типичной для земной коры на суше), или же из «мафического» источника (базальтовой породы, характерной для коры морского дна). Оказалось, что находка была сформирована из мафического источника около 4 миллиардов лет назад, а после стала частью Канадского щита. Это означает, что кусок очень древней океанической коры пролежал в земле около миллиарда лет, прежде чем сам превратился в земную кору. Это не означает. Впрочем, что древняя Земля была покрыта океанами: и на других планетах, где океанов нет и не было, обнаружена подобная кора. По словами геохимика Минг Танга, вопрос следует поставить по-другому: если формирование земли начиналось преимущественно с мафической, океанической коры, то почему сейчас у нас так много континентальной земной коры?

На первый взгляд звучит как некая эзотерика, но на практике все более чем прозаично: мы не знаем, как выглядела Земля миллиарды лет назад, поскольку на сегодняшний день найдено слишком мало образцов камней, возраст которых примерно соответствует 4 миллиардам лет, чтобы судить о чем-то наверняка. Новая же методика позволяет «читать» более молодые камни для того, чтобы получить информацию о далеком прошлом.

Так о чем же нам говорит новое исследование? Как правило, люди привыкли считать, что молодая Земля была похожа на «адские» миры, вроде Венеры или Марса, у которых есть мафическая кора без тектонических плит — раскаленные планеты, источающие сернистые миазмы. Работа О'Нила подтверждает эту гипотезу и предполагает, что около 3 миллиардов лет назад на планете могли появиться гранитные плиты, ставшие основой для плит тектонических. Многие ученые, однако, не согласны с этим и считают, что тектонические плиты сформировались намного раньше, в основном благодаря наличию жидкой воды. Однозначного ответа все еще нет, а потому ученые надеются, что будущие находки и усовершенствованные методы анализа горных пород помогут окончательно поставить точку в этом вопросе.

Прочитано 226 раз

...

Похожие материалы (по тегу)

  • TRAPPIST-1: шансы на разумную жизнь высоки, как никогда!

    Ученые получили новую оценку возраста одной из самых интригующих планетных систем, открытых на сегодняшний день – системы TRAPPIST-1, включающей семь планет размером с Землю, обращающихся вокруг сверххолодной карликовой звезды, находящейся на расстоянии примерно 40 световых лет от нас. Исследователи сообщают в новой работе о том, что звезда TRAPPIST-1 довольно старая – её возраст составляет от 5,4 до 9,8 миллиарда лет. Это почти вдвое больше, по сравнению с возрастом нашей Солнечной системы, который оценивается примерно в 4,5 миллиарда лет.

  • Французские ученые выявили следы океанов на Венере

    ...естественно не современных океанов - это невозможно, а океанов того древнейшего времени, когда Венера была настоящим раем Солнечной системы, своего рода космическим "курортом", где условия были гораздо лучше, чем когда-либо на Земле. К несчастью, примерно 320 миллионов лет назад этой "венерианской идиллии" пришел конец... К такому выводу пришли ученые из Университета Версаль-Сен-Кантен-ан-Ивелин Франции, проанализировав компьютерную модель планеты.

  • Астрономы рассматривают возможность жизни на "экзолунах"

    Известные астрономы Дэвид Киппинг и Алекс Тичи заявили о возможном открытии первой "экзолуны" – планеты, вращающейся вокруг другой планеты за пределами Солнечной системы. "Нужно понимать, что мы открыли лишь кандидата на роль экзолуны, и не говорим о ее непосредственном открытии. Конечно, мы настроены очень оптимистично и надеемся на то, что мы получим титул ее первооткрывателей, нужно понимать, что пока это всего лишь кандидат. Нам нужны повторные наблюдения для того, чтобы подтвердить открытие, и понять, что же мы увидели, так как данные из разных каталогов "Кеплера" противоречат друг другу", — прокомментировал открытие Тичи.

  • Ученые мира стоят на пороге "редактирования человека"

    С момента появления революционной технологии геномного редактирования CRISPR учёные провели немало смелых экспериментов. Пожалуй, самым громким стало редактирование генома человеческого эмбриона. Несмотря на призывы о запрете подобных опытов, в 2015 году китайские учёные впервые отредактировали ДНК непособных к жизни эмбрионов человека...

  • Тайны космоса: древняя жизнь на Марсе

    Когда-то Марс был удивительной планетой. Миллиарды и даже миллионы лет назад это было место с огромными вулканами, гигантской системой каньонов и разветвленными долинами рек. Все прервалось по космическим меркам относительно недавно - примерно 320 миллионов лет назад... Но ведь тогда человечества на Земле не было даже в проекте!