Nejstarší krystaly na světě obsahují stopy ještě starších ložisek

Nejstarší krystaly na světě obsahují stopy ještě starších ložisek

Uvnitř nejstarších krystalů světa, sesbíraných z Jack Hills v západní Austrálii, leží zbytky ještě starších hornin – z nichž některé byly přepracovány prostřednictvím magmatu na přežívající krystaly. S pomocí strojového učení geologové odhalili, že třetina těchto primitivních hornin byla sedimentární. To znamená, že před více než čtyřmi miliardami let, v době, kdy nepřežily žádné minerály, měla Země rozsáhlou kůru vystavenou prvkům nad hladinou moře. První stovky milionů let života Země nám nebyly tak cizí, jak bychom si mohli myslet.

Atomy Země jsou většinou tytéž atomy, které zde byly před více než čtyřmi miliardami let, ale nic pevného z tohoto období se nedochovalo; Vše bylo přepracováno, obvykle několikrát. To je jeden z důvodů, proč jsme šli na Měsíc a studovali asteroidy, abychom našli téměř přímou linii ke zrodu sluneční soustavy.

Nedostatek hornin, které svědčí o prvních deseti procentech existence Země, je pro geology frustrující. V nejstarších objektech na Zemi, kromě těch z vesmíru, však vědci našli nečekaný důkaz této ztracené éry, který odhaluje, jak rychle se planeta vyvinula v něco známého. To přichází jen měsíc poté, co byly stejné malé krystaly použity jiným způsobem k demonstraci něčeho podobného, ​​ale ne tak působivého.

Zirkonové kameny nalezené v Jack Hills jsou nejstaršími zbývajícími památkami na Zemi. Vznikly až před 4,4 miliardami let a poté byly začleněny do sedimentárních hornin, které od té doby erodovaly a zůstaly po nich pouze kameny zirkonu.

Zirkonové krystaly v Jack Hills vykrystalizovaly z magmatu, ale ne z původního magmatického oceánu. Toto magma vzniklo ze starších hornin, které se snášely k zemi, aby se roztavily. Většina informací o těchto dřívějších horninách se ztratila během přepracování magmatu, ale jeden fakt, který geologové doufají, že objeví, je, zda je některá z nich sedimentární, nebo zda jsou všechny vyvřelé.

READ  La Brea Tar Pits jsou plné záhad. Zde jsou tři z nejvíce matoucích

Vyvřelé horniny se mohou tvořit ochlazováním magmatu nebo lávy, o kterých víme, že existovaly na rané Zemi, ale sedimentární horniny vyžadují koloběh vody, kdy jsou horniny vystaveny atmosféře nad čarou ponoru. Déšť je eroduje a materiál pak prosakuje do jezer nebo oceánů, aby se usadil a přeměnil na nové formy horniny.

Profesor Ross Mitchell z Čínské akademie věd a jeho kolegové se nově podívali na zirkony v Jack Hills a také na některé z nově objevené zelené pískovcové vrstvy v Jižní Africe, které mohou zhruba odpovídat jejich stáří. Trénováním počítačů, aby rozpoznávaly otisky sedimentárního materiálu v zirkonu, byli Mitchell a jeho kolegové schopni určit, že vzorek velmi starého zirkonu obsahoval velké množství žuly typu S. Tato žula je vytvořena ze sedimentů, které byly ponořeny do magmatu .

Podíl typu S v průběhu času roste, jak se očekávalo – ale pokud je metoda, kterou Mitchell a jeho kolegové použili k identifikaci žuly typu S, správná, zirkony, které vznikly před 4,24 miliardami let, by byly složeny z 35 procent žuly typu S. Je zajímavé, že autoři zjistili, že místo toho, aby věčně stoupal, podíl typu S stoupá a klesá v souladu s cykly tvorby a kolapsu superkontinentu.

Tavení sedimentů obsahujících magma (žula typu

Tající magma obsahující sedimenty (žula typu S) z Himalájí (vlevo) a z naleziště zirkonů Jack Hills v Západní Austrálii (vpravo).

Obrazový kredit: Ross Mitchell

Tvorba žuly typu S vyžaduje předchozí proces, při kterém se tvoří horniny, erodují se do sedimentů a poté se stlačují do nových hornin, než jsou stlačeny dolů do magmatu. Tento vícestupňový proces pravděpodobně nebude rychlý, takže původní ostrůvky vyčnívající z moře tam musely být dávno před vznikem zirkonů. Žula typu S v takových starověkých zirkonech by také prokázala, že k tektonickým cyklům, které vedly k subdukci kůry do pláště, došlo nejméně před 4,2 miliardami let.

READ  Dva z nejpokročilejších dalekohledů světa zůstávají po kybernetickém útoku uzavřeny: ScienceAlert

Jinými slovy, pokud by mimozemšťané navštívili Zemi na počátku její existence, nenašli by ani suchý, oranžový svět, jak se před pár desítkami let domnívali, ani rozsáhlý oceán, jak se nedávno domnívali.

Tato zjištění doplňují a rozšiřují práci publikovanou v červnu, kdy tým zkoumající poměr izotopů kyslíku v zirkonech podobného stáří zjistil, že většina z nich vznikla v oceánu. Některé zirkony však vykazují známky formování ve sladké vodě na zemi vynořující se z oceánu, což naznačuje přítomnost kontinentální kůry v této době.

O přítomnosti žuly typu S v zirkonu v oblasti Jack Hills se možná hodně diskutovalo mezi malou skupinou geologů, ale tato kontroverze má důsledky pro otázku, která přitahuje širší zájem. Dvěma soupeřícími hypotézami o původu života jsou Darwinův teplý bazén a hydrotermální průduchy na dně oceánu.

Myšlenka teplých bazénů však vyžaduje, aby planeta v době, kdy vznikl život, zažila hydrologický cyklus sestávající ze země a sladké vody. Mitchell a jeho kolegové tím, že přesně určili, kdy se objevily první rybníky, nejenom dokázali, že tyto rybníky byly místem, kde život začal, ale také dokázali, že rybníky jsou stále silným soupeřem.

Studie byla zveřejněna v Proceedings of the National Academy of Sciences.

You May Also Like

About the Author: Waldo Kemp

"Hudební učenec. Spisovatel. Zlý slanina evangelista. Hrdý twitter narkoman. Myslitel. Milovník internetu. Jemně okouzlující hráč."

Napsat komentář

Vaše e-mailová adresa nebude zveřejněna. Vyžadované informace jsou označeny *