Bukti dari bahagian kuno kerak Bumi menunjukkan bahawa Bumi pernah menjadi dunia perairan, kira-kira tiga bilion tahun yang lalu. Sekiranya benar, ini bermaksud saintis perlu mempertimbangkan semula pemikiran mengenai eksoplanet dan kebiasaan. Mereka juga perlu mempertimbangkan semula pemahaman mereka tentang bagaimana kehidupan bermula di planet kita.
Makalah baru membentangkan hasil ini dalam jurnal Nature Geoscience. Judul makalah ini adalah "Kemunculan benua Archaean Terbatas yang tercermin dalam Archaean awal18Lautan yang diperkaya O. " Penulis bersama adalah Boswell Wing dari University of Colorado, Boulder, dan bekas pelajar pasca-dokumentasinya, Benjamin Johnson di Iowa State University.
Karya ini difokuskan pada kawasan di Pedalaman Australia yang disebut daerah Panorama. Di wilayah itu di barat laut Australia terdapat sebidang dasar laut berusia 3,2 bilion tahun, yang telah dipusingkan. Bahagian kerak bumi menunjukkan petunjuk kimia mengenai air laut Bumi kuno.
"Tidak ada sampel air laut kuno yang ada di sekitar, tetapi kita mempunyai batu yang berinteraksi dengan air laut itu dan mengingat interaksi itu," kata Johnson dalam siaran pers.
"Asal dan evolusi biosfer Bumi dibentuk oleh sejarah fizikal dan kimia lautan."
Dari makalah "Kemunculan benua Archaean terhad yang tercermin dalam Archaean awal18Lautan yang diperkaya O.
Penulis ingin memulakan semula perdebatan mengenai rupa Bumi kuno, dan untuk membuka jalan baru dalam perbincangan.
Dalam pengantar makalah mereka, kedua penulis mengatakan "Asal dan evolusi biosfera Bumi dibentuk oleh sejarah fizikal dan kimia lautan. Sedimen kimia laut dan kerak lautan yang diubah memelihara rekod geokimia sejarah ini. Sedimen kimia laut, misalnya, menunjukkan peningkatannya18O /16Nisbah O melalui masa. "
Sedimen laut telah dikaji dengan baik dari masa ke masa, tetapi penulis kajian ini melihat kerak purba sebagai gantinya. Lautan kuno menyimpan pelbagai jenis oksigen yang kemudian disimpan ke dalam kerak bumi. Para saintis mengumpulkan lebih dari 100 sampel batu kuno dan menganalisisnya untuk dua isotop oksigen: oksigen-16 dan oksigen 18. Mereka ingin mencari jumlah relatif setiap isotop dalam kerak purba, untuk membandingkannya dengan jumlah dalam sedimen.
Hasilnya menunjukkan lebih banyak oksigen-18 di kerak bumi ketika terbentuk 3,2 miliar tahun yang lalu, yang bermaksud lautan pada waktu itu memiliki lebih banyak oksigen-18. Pasangan penyelidik mengatakan bahawa itu bermaksud bahawa ketika kerak itu terbentuk, tidak ada benua. Ini kerana ketika benua terbentuk, mereka mengandungi tanah liat, dan tanah liat itu akan menyerap oksigen yang lebih berat-18. Oleh itu, jika terdapat benua 3.2 bilion tahun yang lalu, sampel kerak mereka akan memiliki kurang oksigen-18.
Kesimpulan kerja mereka yang berlebihan adalah bahawa lautan Bumi melalui dua keadaan yang berbeza: satu sebelum benua terbentuk, dan satu setelah benua terbentuk.
Sedimen kimia laut telah dikaji secara meluas untuk berusaha mengumpulkan pembentukan benua di Bumi kuno. Seperti yang dikatakan oleh kajian, sedimen kuno tersebut meliputi “karbonat, fosfat, silika mikrokristal dan oksida besi. Oleh kerana mineral ini terbentuk secara langsung dari spesies berair, mereka dapat mencerminkan?18Wahai air yang ada bersama mereka. " Sedimen itu seperti catatan arkib Bumi pada masa itu, dan sedimen yang lebih tua menunjukkan nilai oksigen-18 meningkat dengan stabil sepanjang masa, hingga ke hari ini. Tetapi karya ini berbeza dengan itu, dan penulis mencadangkan bahawa oksigen air laut-18 menurun sepanjang masa.
Pasangan saintis membuat model untuk Bumi kuno, yang menunjukkan bahawa "permulaan pelapukan cuaca benua di akhir Archaean, antara 3 dan 2,5 miliar tahun yang lalu, akan membuat18O-Archaean awal yang diperkaya O ke?18Nilai O serupa dengan air laut moden. " Oleh itu, hanya setelah benua terbentuk, nilai oksigen-18 mula kelihatan seperti nilai moden.
Walaupun kajian ini menunjukkan kemungkinan Bumi kuno sebagai dunia perairan, itu tidak bermaksud bahawa planet ini tanpa bentuk daratan. Kawasan seluas pulau, atau bahkan benua mikro, mungkin ada pada waktu itu, bersifat gunung berapi, dan sangat berbatu. Tetapi jenis bentuk tanah yang luas yang meliputi Bumi hari ini, kaya dengan tanah dan dengan banjaran gunung yang tinggi, mungkin tidak ada. Sekiranya ada, kandungan oksigen-18 akan lebih mirip dengan kandungan hari ini.
"Tidak ada apa-apa dalam apa yang telah kami lakukan yang mengatakan bahawa anda tidak boleh memiliki benua mikro yang kecil dari lautan," kata Wing dalam siaran pers. "Kami tidak menyangka bahawa terdapat pembentukan tanah benua berskala global seperti sekarang ini."
Penulis tidak menunjukkan bahawa karya mereka adalah bukti yang pasti dalam perbincangan yang sedang berlangsung di sekitar Bumi awal. Mereka perhatikan bahawa mereka adalah kemungkinan sebab lain untuk hasilnya.
Sekiranya benua kuno terbentuk lebih perlahan daripada benua moden, itu dapat menjelaskan perbezaan dalam oksigen-18. Kemungkinan tanah liat yang menyerap oksigen-18 terbentuk di lautan itu sendiri, bukannya di benua.
Itu menunjukkan misteri abadi dalam sains Bumi: bilakah sebenarnya benua terbentuk?
Kemungkinan, menurut beberapa bukti, benua hanya dapat terbentuk ketika teras Bumi melepaskan panas dan menyejuk. Walau bagaimanapun, benua moden tidak terbentuk sehingga selepas Jurassic. Sebelum itu, benua super Gondwana meliputi sekitar seperlima permukaan Bumi. Wing ingin meneliti kawasan yang lebih muda dari kerak bumi untuk berusaha menentukan dengan lebih jelas lagi ketika benua moden terbentuk.
Kajian ini juga menyentuh kehidupan awal di Bumi, dan bagaimana dan kapan ia terbentuk. Lautan awal bumi, seperti lautan moden, bertindak sebagai penyangga, yang "memediasi maklum balas iklim antara biosfera, atmosfera dan geosfera melalui waktu dalam, membantu memastikan kebiasaan planet jangka panjang."
Sains telah melukis gambaran bagaimana rupa Bumi awal, dan bagaimana sifat lautan. Tetapi masih belum selesai. Buktinya semuanya terkubur, dalam batu dan dalam masa. Dan ketika kita berusaha untuk memahami perubahan iklim di Bumi, dan ketika kita melihat dengan lebih baik dan lebih baik di eksoplanet, semua persoalan mengenai Bumi kuno, lautan, dan biosfera, menjadi penting baru.
Seperti yang penulis katakan dalam makalah mereka, "Bumi awal tanpa benua yang baru muncul mungkin menyerupai 'dunia air', yang memberikan kekangan persekitaran penting mengenai asal usul dan evolusi kehidupan di Bumi serta kemungkinan keberadaannya di tempat lain.“
"Sejarah kehidupan di Bumi mengesan ceruk yang tersedia," kata Wing. "Sekiranya anda mempunyai dunia air, dunia yang diliputi oleh lautan, maka ceruk kering tidak akan tersedia."
Lagi:
- Kertas Penyelidikan: Kemunculan benua Archaean terhad tercermin dalam lautan diperkaya Archaean 18O awal
- Siaran Akhbar: Bumi Awal mungkin 'dunia air'
- Wikipedia: Planet Lautan
