3 milyar yıl önce dünya nasıldı? Bilim adamları sonunda cevabı aldı
Evrenin kökeninin izini sürerken sık sık kökenini unutuyoruz.Bu bizim dünyamızdır Uzak dünyaya, gerçeğin ayaklarımızın altında, zengin topraklarımızda, ama aslında burada olabileceğini düşünmeden bakarız. Hayatı besleyen dünyanın geçmişte gizli sırları olmalı! Peki dünyanın geçmişi neye benziyordu?
Dünya bir "su dünyası" idi
Son zamanlarda, yer kabuğunun eski kısmından elde edilen kanıtlar, dünyanın yaklaşık 3 milyar yıl önce bir su dünyası olduğunu gösteriyor. Bu doğruysa, bilim insanlarının dış gezegenler ve yaşanabilirlik hakkındaki bazı teorileri ve hatta Dünya'daki yaşamın kökenine ilişkin anlayışlarını yeniden gözden geçirmeleri gerektiği anlamına gelir.
Boulder'daki Colorado Üniversitesi'nden Boswell Wynn ve Iowa Eyalet Üniversitesi'nden eski doktora sonrası öğrencisi Benjamin Johnson, bu araştırmayı detaylandırdı ve modern okyanus tabanındaki keşfin Erken Archean Oxygen-18, deniz kanıtı açısından son derece zengindir!
Bilim adamlarının kanıtı buldukları yer, Avustralya'nın kırsal kesiminde panoramik alan adı verilen bir bölgede. Konum, 3,2 milyar yıllık bir denizaltı plakasının bulunduğu kuzeybatı Avustralya'daki bölgeye aittir. Bilim adamları, bu kabuğun eski dünyanın deniz suyunun kimyasal bileşimini içerdiğini keşfettiler. Johnson, etrafta gerçek bir antik deniz suyu örneği olmadığı için, ancak kayalar ve deniz suyu arasındaki etkileşimi keşfettik ve bu etkileşimi kaydettik, bu etkileşimin eşi görülmemiş bir keşif olduğunu ve dünyanın geçmişini anlamamıza yardımcı olabileceğini söyledi. görünüm!
Her şeyden önce, yeryüzünün biyosferinin kökeni ve evriminin okyanusun fiziksel ve kimyasal geçmişi tarafından belirlendiğini ve okyanus kimyasal çökeltilerinin ve değişmiş okyanus kabuğunun bu tarihin jeokimyasal kayıtlarını koruduğunu biliyoruz. Örneğin, deniz kimyasal çökeltilerinin -18O / -16O (oksijen-18 / oksijen-16) oranı zamanla artar, bu da dünyanın gelişiminin doğru yasasıdır. 18O ve -16O, sırasıyla oksijen izotoplarıdır.İzotoplar, aynı elementin aynı sayıda proton ve farklı sayıda nötron ile farklı çekirdeklerini ifade eder.Örneğin, çok sayıda karbon izotopu vardır, 12C, 13C ve 14C. Kararlı bir oksijen izotopu olan Oksijen-16, 8 proton ve 8 nötron içerir.Oksidasyon durumu 0 olduğunda, 8 elektron vardır.Oksijen-16 bolluğu yaklaşık% 99.76'dır, bu da yer kabuğunun yaklaşık% 48.5'ini oluşturur. .
Zamanla, insanlar deniz çökeltileri üzerinde derinlemesine araştırmalar yaptılar, ancak araştırmadan sorumlu bilim adamları dikkatlerini eski kabuğa çevirdi. Eski okyanuslar, daha sonra yer kabuğunda biriken farklı oksijen türlerini içeriyordu. Bilim adamları 100'den fazla antik kaya örneği topladı ve oksijen izotopunu analiz etti: Oksijen 16 ve Oksijen-18. Eski kabuktaki çeşitli izotopların göreceli içeriğini bulmak ve dünyanın geçmiş yapısını keşfetmek için onu tortulardaki içerikle karşılaştırmak istediler.
Early Earth Oxygen-18 (Erken Toprak Oksijen-18)
Elde ettikleri sonuçlar, kabuk 3.2 milyar yıl önce oluştuğunda, daha fazla oksijen-18 bulunduğunu, bu da okyanusta o sırada daha fazla oksijen-18 olduğu anlamına geliyor. İki araştırmacı, bunun, kabuk oluştuğunda kıta olmadığı anlamına geldiğini söyledi. Bunun nedeni, kıtaların oluştuğunda kil içermeleri ve bu killerin daha ağır oksijen-18 emmesidir. Bu nedenle, 3.2 milyar yıl önce kıtalar olsaydı, kabuk örnekleri daha az oksijen-18 içerirdi.
Sonunda, araştırmalarından çıkarılan en önemli sonuç, Dünya üzerindeki okyanusların tamamen farklı iki durumu deneyimlediğidir: biri kıtaların oluşumundan önce, diğeri kıtaların oluşumundan sonra.
Daha önce yapılan deniz kimyasal çökeltileri üzerine yapılan kapsamlı araştırmalara dayanarak, bilim adamları kademeli olarak eski dünyadaki kıtaların oluşumunu bir araya getirdiler. Çalışmaya göre, bu eski birikintiler arasında "karbonat, fosfat, mikrokristalin silika ve demir oksit" bulunuyor. Bu mineraller doğrudan sudan oluştuğu için kendileriyle birlikte var olan suyun -18O değerini yansıtabilirler. Bu çökeltiler, o zamanki dünyanın arşiv kayıtları gibidir, eski çökeltiler ise oksijen-18 değerinin günümüze kadar zamanla istikrarlı bir şekilde arttığını göstermektedir. Ancak bu araştırma buna aykırı, bilim adamları deniz suyundaki oksijen-18'in zamanla azalacağına inanıyor.
İki bilim insanı, Archean'ın sonlarında, 3 milyar ila 2.5 milyar yıl önce, karasal iklim değişikliğinin başlangıcının 18 o zengin Erken Archean okyanusunu modern deniz suyuyla eşleşecek şekilde düşüreceğini gösteren bir antik Dünya modeli oluşturdular. Benzer bir 18-o değeri. "Bu nedenle, ancak kıtaların oluşumundan sonra, oksijen-18'in değeri modern değerlere yaklaşmaya başlayacaktır.
Bu çalışma, eski dünyanın bir su dünyası olma olasılığına işaret etse de, yeryüzünde toprak olmadığı anlamına gelmez. Ada büyüklüğünde topraklar, hatta mini kıtalar o dönemde var olmuş olabilir veya doğal hallerinde volkanlar tarafından oluşturulmuş olabilirler ve çok sayıda kaya vardır. Ancak bugün dünyayı kaplayan uçsuz bucaksız toprakların, bereketli toprakların ve yüksek dağların var olmayabileceğini düşünmek. Ama oksijen-18 içeriği bugünün içeriğine daha yakın olacak.
Araştırmalar ayrıca eski kıtaların oluşumu modern kıtalarınkinden çok daha yavaş olsaydı, oksijen-18'deki farkı açıklayabileceğini gösteriyor. Oksijen-18'i emen kil, karada değil okyanusta da oluşmuş olabilir. Bu, yer biliminde kalıcı bir gizeme yol açar: kıta ne zaman oluştu?
Cevap: 4.6 milyar yıl önce mi?
Güneş bulutsusundan yaklaşık 4,6 milyar yıl önce oluşan ilkel dünya, bugün Mars'a benziyor ve daha da iyi, ancak sürekli ısı dağılımı nedeniyle, ilkel dünyanın sıcak yüzeyi yavaş yavaş soğuyarak yeryüzünden gökyüzüne doğru aktı. Gitmiş su yağmur damlalarına yoğunlaştı ve ardından milyarlarca yıl süren toprağa düştü ve ilkel bir okyanus oluşturdu.
Bazı kanıtlara göre, kıtalar ancak dünyanın çekirdeği ısıyı dağıttığında ve soğuduğunda oluşur.Bu sefer yaklaşık 4,6 milyar yıl öncedir, bu da dünyanın oluşumunun erken aşamasıdır. Her halükarda, modern kıta Jura sonrasına kadar oluşmadı. Ondan önce, Gondwana dünya yüzeyinin beşte birini kapladı. Bu nedenle bilim adamları, modern kıtaların ne zaman oluştuğunu daha net bir şekilde belirlemek için yer kabuğunun genç bölgelerini incelemeyi tercih ediyorlar. Gondwana, günümüz Güney Amerika, Afrika, Avustralya, Antarktika, Hint Yarımadası ve Arap Yarımadası dahil olmak üzere kıtasal sürüklenme teorisi tarafından öngörülen güney yarımkürede bir süper kıta.
Bu araştırma aynı zamanda Dünya'daki erken yaşamı ve bunların nasıl ve ne zaman oluştuğunu da içerir. Erken dünya okyanusları, modern okyanuslar gibi, bir tampon görevi gördü, uzun bir süre boyunca biyosfer, atmosfer ve jeosfer arasındaki iklim geri bildirimini ayarlayarak gezegenin uzun vadeli yaşanabilirliğini sağlamaya yardımcı oldu.
Sonuç
Bu araştırma sayesinde bilim adamları, erken Dünya'nın görünümünü ve okyanusun doğasını özetlediler, ancak bu yalnızca genel yapısı ve ayrıntılı kanıtlar kayaya gömüldü. Bu yüzden, Dünya'daki iklim değişikliğini anlamaya çalıştığımızda veya dış gezegenlere daha yakından baktığımızda, eski Dünya, okyanuslar ve biyosfer hakkındaki tüm bu soruların yeni önemli referansları var. Johnson'ın dediği gibi, ortaya çıkan kıtaları olmayan erken bir Dünya, bir 'su dünyasına' benzeyebilir ve Dünya'daki yaşamın kökeni ve evrimi ve başka yerlerdeki olası yaşam varlığı için önemli bir çevresel kısıtlama sağlayabilir. Aynı zamanda yaşamın kökeni hakkında bir ipucu sağlar!
