Dokazi o prvoj kiši na Zemlji pronađeni u prastarim kristalima

Nova istraživanja otkrivaju da je površina Zemlje prvi put bila poškropljena svježom kišnicom prije otprilike 4 milijarde godina, što je 500 milijuna godina ranije nego što se dosad mislilo. Tim istraživača iz Australije i Kine koristio je izotope kisika zarobljene u drevnim mineralima kako bi odredili kada su se prvi znakovi svježe vode mogli pojaviti na površini naše mlade planete.

Brda Jack Hills u zapadnoj Australiji čuvaju najstariji preživjeli materijal iz Zemljine kore, prema Science Alert-u. Primordijalni minerali, stari 4,4 milijarde godina, ostali su relativno nepromijenjeni pod utjecajem topline i pritiska. Ova suha, crvena, prašnjava krajina danas ne prima mnogo vode, ali znanstvenici su pronašli dokaze o najstarijim kišama na Zemlji zarobljene unutar hadejskih cirkona u stijenama, što značajno mijenja naše razumijevanje hidrološke povijesti planete.

“Ispitivanjem starosti i izotopa kisika u sitnim kristalima minerala cirkona, pronašli smo neuobičajeno lagane izotopske potpise koji datiraju čak do četiri milijarde godina unatrag,” kaže geolog i glavni autor Hamed Gamaleldien sa Sveučilišta Curtin u Australiji. Gamaleldien i njegovi kolege koristili su sekundarnu ionsku masenu spektrometriju za analizu sitnih zrnaca cirkona i utvrdili koji su izotopi kisika bili prisutni u magmi iz koje su se kristali formirali.

Izotopski sastavi

Cirkoni iz Jack Hillsa imali su “ekstremno lagane izotopske sastave” što je moguće samo ako su se formirali ispod plašta i bili izloženi svježoj vodi – točnije vodi koja je potekla iz meteorita. Zaključano unutar ovih kristala možda su dokazi o prvim kišama na Zemlji, koje su prodirale u pliće dijelove tek stvrdnute kore. “Takvi lagani izotopi kisika obično su rezultat djelovanja vruće, svježe vode koja mijenja stijene nekoliko kilometara ispod površine Zemlje,” objašnjava Gamaleldien.

“Dokazi o svježoj vodi toliko duboko unutar Zemlje izazivaju postojeću teoriju da je Zemlja prije četiri milijarde godina bila potpuno prekrivena oceanom.” Geoznanstvenik sa Sveučilišta Curtin i koautor Hugo Olierook ističe da ovo istraživanje ima implikacije za mnoga područja znanosti. “Ovo otkriće ne samo da baca novo svjetlo na ranu povijest Zemlje, već također sugerira da su kopnene mase i svježa voda stvorili uvjete za razvoj života u relativno kratkom vremenskom razdoblju – manje od 600 milijuna godina nakon formiranja planete,” kaže on.

Gdje je bila Zemljina kora?

Ranije se smatralo da je kora tada bila potopljena oceanom; neki od najstarijih kopnenih oblika života koje smo pronašli su mikrobni grebeni stari 3,48 milijardi godina, poznati kao stromatoliti, otkriveni nešto više od 800 kilometara sjeverno od Jack Hillsa, u Pilbara kratonu. Ali ovo novo istraživanje sugerira da su se kopno, rezervoari svježe vode, vodeni ciklus, pa možda čak i život na Zemlji pojavili mnogo ranije nego što smo mislili.

Također, ovo istraživanje jača teoriju o “hladnoj ranoj Zemlji” koju je opisao geoznanstvenik sa Sveučilišta Wisconsin–Madison John Valley, čiji je rad iz 2014. godine identificirao hadejske cirkone kao najstariji materijal na Zemlji. Teorija sugerira da je Zemlja nedugo nakon što se njezino more rastaljenih stijena skrutilo u koru, bila dovoljno hladna da može sadržavati tekuću vodu, oceane i hidrosferu. “Ova otkrića predstavljaju značajan korak naprijed u našem razumijevanju rane povijesti Zemlje i otvaraju vrata za daljnje istraživanje podrijetla života,” kaže Olierook. Ovo istraživanje objavljeno je u časopisu Nature Geoscience.