Folyékony víz a Föld felszínén 4,3 milliárd évvel ezelőtt a tudósok felfedezték

Folyékony víz a Föld felszínén 4,3 milliárd évvel ezelőtt a tudósok felfedezték
Folyékony víz a Föld felszínén 4,3 milliárd évvel ezelőtt a tudósok felfedezték
Anonim

A 4,3 milliárd évvel ezelőtti folyékony víz jelenlétére a Föld felszínén vagy annak közelében határozott bizonyítékot mutat be egy tudóscsoport a Nature folyóirat január 11-i számának címlapján. A UCLA és az ausztráliai Curtin Műszaki Egyetem tudósai olyan kutatást mutatnak be, amely mintegy 400 millió évvel hátráltatja a folyékony víz Földön való jelenlétéről szóló ismereteinket.

"Még nem tudjuk, mikor kezdődött az élet a Földön, de potenciálisan már 4,3 milliárd évvel ezelőtt kialakulhatott volna, mert arra következtetünk, hogy az élethez mindhárom szükséges feltétel akkor létezett" - mondta T.Mark Harrison, az UCLA geokémia professzora, aki az UCLA W.M. A Keck Alapítvány Izotópgeokémiai Központja, és a Nature című lap társszerzője. "Volt egy energiaforrás: a nap; nyers ásványi anyagok forrása: meteoritokból vagy üstökösökből származó összetett szerves vegyületek; és arra következtetünk, hogy folyékony víz létezett a Föld felszínén vagy annak közelében. A Föld kialakulását követő 200 millió éven belül az összes úgy tűnik, hogy a földi élet feltételei teljesültek."

Stephen J. Mojzsis, a UCLA egykori posztdoktori tudósa Harrison laboratóriumában, aki jelenleg a Colorado Egyetem Boulder-i Egyetem geológiai adjunktusa és a Nature tanulmány vezető szerzője, még ennél is tovább megy.

"4,3 milliárd évvel ezelőtt állították fel a színpadot az élet megjelenésére a Földön" - mondta Mojzsis, aki a Colorado Egyetem NASA által finanszírozott Asztrobiológiai Intézetének is tagja. "Valószínűleg már létezett egy Föld légkörrel, óceánnal és stabil kérgével a Föld kialakulását követő körülbelül kétszázmillió éven belül.

"Sok geokémikus úgy véli, hogy a stabil folyékony víz ilyen korai fenntartása a bolygó felszínén a legnehezebb a három feltétel közül" - mondta Mojzsis. "Az élet feltételeit nagyon korán megteremtették a Földön, és ez arra utal, hogy az ilyen körülmények nem ritkák az univerzumban. Ha ilyen korán megtörtént, miért ne történhetne meg máshol is az univerzumban? Lehet, hogy az élet nem olyan nehéz kialakítani, ha ez a három feltétel teljesül."

A tudósok egy Nyugat-Ausztráliából származó, több mint hárommilliárd éves kőzetet elemeztek az UCLA nagyfelbontású ionos mikroszondájával – egy olyan műszerrel, amely lehetővé teszi a tudósok számára a minták datálását és pontos összetételének megismerését –, amelyet Mojzsis a következőképpen írt le: a világ legjobb eszköze” ehhez a kutatáshoz. A mikroszonda ionok - töltött atomok - nyalábját lövi ki a mintára, kiszabadítva a mintából saját ionjait, amelyeket tömegspektrométerrel elemzik. A tudósok az ionsugarat a minta meghatározott mikroszkopikus területeire irányíthatják, és az objektum tönkretétele nélkül elemezhetik azokat.

A tudósok megtudták, hogy míg a kőzetet körülbelül hárommilliárd éve rakták le, ősi ásványszemcséket – cirkonokat – tartalmaz, amelyek sokkal régebbiek voltak; a cirkonok közül kettő 4,3 milliárd éves volt, és közel egy tucat másik négymilliárd évnél idősebb. A Föld 4,5 milliárd éves. Ezenkívül a kutatók megtudták, hogy a cirkonok az oxigénizotópok egyedülálló és leleplező arányát tartalmazzák.

"Megdöbbenve fedeztünk fel egy nagyon jellegzetes oxigénizotóp-jelet ebben a kőzetben - egy olyan kőzetben, amely jelentősen megelőzi a Föld oxigénatmoszféráját -, amely azt mutatja, hogy kölcsönhatásba lép a hideg vízzel a Föld felszínének megfelelő hőmérsékleten." Harrison mondott. "Sok tudós nem gondolta, hogy a kétmilliárd évnél régebbi kőzetek szolgáltathatják ezt az információt. Volt-e folyékony víz a Föld felszínén 4,3 milliárd évvel ezelőtt? Eddig a mérésekig nem tudtunk válaszolni erre a kérdésre, ami arra utal, hogy a válasz igen."

Az árulkodó jel a nagyon gyakori 16O és a sokkal ritkább és nehezebb 18O aránya.

"Ezeknek az izotópoknak az aránya megmutatja, hogy a víz kölcsönhatásba lép-e a kőzetekkel" - magyarázta Harrison. "Ha egy kőzet a Föld felszínén volt és kölcsönhatásba lép a vízzel, akkor lényegesen nehezebb lesz, és 18O-ban dúsabb lesz, ami pontosan az, amit ezekben az ősi cirkonokban találtunk."

A cirkóniumok a gyémántutánzatokhoz és a jelmezékszerekhez használt szintetikus cirkóniumhoz hasonló nehéz, tartós ásványok. A kőzetben vizsgált cirkonok körülbelül kétszer olyan vastagok, mint egy emberi hajszál.

"Ezek a cirkonok azt mondják, hogy egy korábbi kőzetből olvadtak meg, amely a Föld felszínén volt, és kölcsönhatásba léphetett a hideg vízzel" - mondta Harrison. "Nincs más ismert módszer ennek a nehéz oxigénnek a magyarázatára."

Az ion-mikroszonda az első olyan műszer, amely csak néhány milliomod méter átmérőjű szervetlen és biológiai anyagok nagy felbontású izotópos elemzését teszi lehetővé – mondta Harrison.

"A mikroszonda érzékenységében, pontosságában és sokoldalúságában fantasztikus műszer" - mondta Mojzsis. "A mikroszondával meghatározhatjuk az egyes foltok oxigénizotóp-összetételét az apró cirkonokon belül, és óriási pontossággal megmérhetjük e foltok korát. Meg tudjuk határozni, mikor és hogyan alakultak ki a cirkonok."

Az ion-mikroszonda nélkül a tudósok csak a kőzetben lévő cirkonok átlagos életkorát tudták volna megtudni, a különböző cirkonok korát nem, amelyek jelentősen eltérnek egymástól, mondták a tudósok.

Harrison és Mojzsis munkatársa a kutatásban Robert Pidgeon, az ausztráliai perthi Curtin Műszaki Egyetem alkalmazott geológia professzora, aki először fedezte fel a nagyon ősi cirkonokat a kőzetben.

A kutatást a National Science Foundation és a NASA Astrobiology Center finanszírozta.

A legrégebbi ismert kőzetek körülbelül négymilliárd évesek, de Harrison azt gyanítja, hogy olyan régebbi kőzeteket is találhatnak, amelyek jelentős információkat tárnak fel a Föld evolúciójáról – beleértve talán azokat a forráskőzeteket is, amelyek először tartalmazták a 4-et.3 milliárd éves cirkon – ha összehangolt erőfeszítést hajtanának végre az ősi kőzetek felkutatására.

"A cirkon örökkévaló" - jegyezte meg Harrison.

Népszerű téma

Érdekes cikkek
Rólunk
Olvass tovább

Rólunk

A fishcustomaquariums.com webhelyről

Kapcsolatok
Olvass tovább

Kapcsolatok

A fishcustomaquariums.com oldal elérhetőségei

A fishcustomaquariums.com adatvédelmi irányelvei
Olvass tovább

A fishcustomaquariums.com adatvédelmi irányelvei

A fishcustomaquariums.com adatvédelmi irányelvei