Jorden kunne have understøttet skorpen, livet tidligere end antaget

Den tidlige Jord kunne have været beboelig meget tidligere end antaget, ifølge ny forskning fra en gruppe ledet af videnskabsmænd fra University of Chicago.

Tælling af strontiumatomer i klipper fra det nordlige Canada, de fandt beviser for, at Jordens kontinentale skorpe kunne have dannet sig hundreder af millioner af år tidligere end tidligere antaget. Kontinentalskorpe er rigere på essentielle mineraler end yngre vulkansk sten, hvilket ville have gjort det væsentligt venligere at forsørge livet.

"Vores beviser, hvilke firkanter med nye beviser, herunder sten i det vestlige Australien, antyder, at den tidlige Jord var i stand til at danne kontinental skorpe inden for 350 millioner år efter dannelsen af ​​solsystemet, sagde Patrick Boehnke, T.C. Chamberlin postdoc ved Institut for Geofysiske Videnskaber og den første forfatter på papiret. "Dette ændrer det klassiske syn, at skorpen var varm, tørt og helvedesagtigt i mere end en halv milliard år efter det blev dannet."

Et af de åbne spørgsmål i geologi er, hvordan og hvornår noget af skorpen - oprindeligt alt yngre vulkansk sten - ændrede sig til den kontinentale skorpe, vi kender og elsker, som er lettere og rigere på silica. Denne opgave gøres sværere, fordi beviserne bliver ved med at blive smeltet og reformeret over millioner af år. Et af de få steder på Jorden, hvor du kan finde skorpestykker fra de allertidligste epoker af Jorden, er i små pletter af apatit indlejret i yngre klipper.

Heldigvis for videnskabsmænd, nogle af disse "yngre" mineraler (stadig omkring 3,9 milliarder år gamle) er zirkoner - meget hårde, vejrbestandige mineraler ligner lidt diamanter. "Zirkoner er en geologs favorit, fordi disse er den eneste registrering af de første tre til fire hundrede millioner år af Jorden. Diamanter er ikke evigt - zirkoner er, " sagde Boehnke.

Plus, selve zirkonerne kan dateres. "De er som mærkede tidskapsler, " sagde prof. Andrew Davis, formand for Institut for Geofysiske Videnskaber og medforfatter på undersøgelsen.

Forskere ser normalt på de forskellige varianter af grundstoffer, kaldet isotoper, at fortælle en historie om disse klipper. De ønskede at bruge strontium, som giver fingerpeg om, hvor meget silica der fandtes på det tidspunkt, det blev dannet. Det eneste problem er, at disse pletter er helt små - omkring fem mikron på tværs, diameteren af ​​en tråd af edderkoppesilke - og du skal tælle strontiumatomerne et efter et.

Dette var en opgave for et unikt instrument, der kom online sidste år:CHicago Instrument for Laser Ionization, eller CHILI. Denne detektor bruger lasere, der kan indstilles til selektivt at udvælge og ionisere strontium. Da de brugte CHILI til at tælle strontiumisotoper i klipper fra Nuvvuagittuq, Canada, de fandt, at isotopforholdet antydede, at der var masser af silica til stede, da det blev dannet.

Dette er vigtigt, fordi sammensætningen af ​​skorpen direkte påvirker atmosfæren, sammensætningen af ​​havvand og næringsstoffer, der er tilgængelige for ethvert spirende liv, der håber at trives på planeten Jorden. Det kan også betyde, at der var færre meteoritter end antaget, der ramte Jorden på dette tidspunkt, hvilket ville have gjort det svært for kontinental skorpe at danne.

"At have kontinental skorpe, der tidligt ændrer billedet af den tidlige Jord på en række måder, " sagde Davis, som også er professor ved Enrico Fermi Instituttet. "Nu har vi brug for en måde for de geologiske processer, der får kontinenterne til at ske meget hurtigere; du har sandsynligvis brug for vand og magma, der er omkring 600 grader Fahrenheit mindre varmt."

Undersøgelsen er også sammenflydende med en nylig artikel af Davis og Boehnkes kollega Nicolas Dauphas, som fandt beviser for, at regn faldt på kontinenter for 2,5 milliarder år siden, tidligere end tidligere antaget.