在原始晶体中发现了地球上第一次降雨的证据

知新了了 2024-06-05 08:27:20

新的研究发现,大约40亿年前,地球表面第一次被淡水覆盖,比之前认为的早了整整5亿年。

来自澳大利亚和中国的一个研究小组使用古代矿物中捕获的氧同位素,来确定淡水的最初迹象何时可能润湿了我们新生星球的皮肤。

西澳大利亚的杰克山保存着最古老的地壳物质。44亿年来,原始矿物在高温和压力的作用下保持相对不变。

如今,这片干燥、红色、布满灰尘的土地上没有太多的水,但科学家们发现了地球上最古老的雨水被困在岩石的冥古宙锆石晶体中的证据,这对我们对地球水文历史的理解是一个巨大的改变。

澳大利亚科廷大学的地质学家和主要作者Hamed Gamaleldien说:“通过检查矿物锆石微小晶体中的年龄和氧同位素,我们发现了40亿年前不寻常的轻同位素特征。”

Gamaleldien和他的同事们用二次离子质谱法分析了锆石的微小颗粒,并推断出形成晶体的岩浆中存在哪些氧同位素。

杰克山的锆石只有在地幔下形成,并暴露在淡水中 —— 特别是最近从天上掉下来的那种大气水 —— 才有可能具有“极轻同位素”的成分。在这些晶体中,可能是地球上第一次降雨的证据,雨水渗透到新硬化的地壳的浅层。

“这种轻氧同位素通常是地球表面以下几公里处高温淡水改变岩石的结果,”Gamaleldien说。

“地球深处存在淡水的证据挑战了现有的理论,即40亿年前地球完全被海洋覆盖。”

科廷大学的地球科学家和合著者Hugo Olierook指出,这项研究对许多科学领域都有影响。

他说:“这一发现不仅揭示了地球的早期历史,而且表明陆地和淡水为生命在相对较短的时间内(地球形成后不到6亿年)繁荣发展奠定了基础。”

以前,人们认为地壳当时被淹没在海洋之下;我们发现的最早的陆地生命形式是34.8亿年前被称为叠层石的微生物礁,这些叠层石是在杰克山以北800多公里(约500英里)的皮尔巴拉克拉通发现的。

但这项新研究表明,旱地、淡水水库、水循环,甚至地球上的生命出现的时间可能比我们想象的要早得多。

它还加强了威斯康星大学麦迪逊分校地球科学家约翰·瓦利所描述的“凉爽的早期地球”理论,他在2014年的论文中将冥古宙的锆石称为地球上最古老的物质。

该理论认为,在地球上的熔岩海洋凝结成地壳后不久,地球就足够冷,可以容纳液态水、海洋和水圈。

研究人员说:“这些发现标志着我们对地球早期历史的理解向前迈出了重要一步,并为进一步探索生命的起源打开了大门。”

这项研究发表在《自然地球科学》杂志上。

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  • 2024-06-19 13:13

    大脑第一次假说

知新了了

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