Dawno utracone „dziwne” skały mogą wyjaśnić, w jaki sposób piekielna kraina stała się zdatna do zamieszkania

Wczesna Ziemia jest często opisywana jako „Hadean” nie bez powodu. Pierwotny eon, powstały z popiołów kolizji, która dała nam nasz księżyc, został naznaczony piekielnym ciepłem uwięzionym pod grubą warstwą dwutlenku węgla i pary wodnej.

Co dziwne, te warunki powinny być niegościnne przez znacznie dłużej niż były. Około 4 miliardy lat temu – po kilkuset milionach lat ochłodzenia – nasza planeta naprawdę zaczęła pojawiać się zauważalnie więcej.

Każde wyjaśnienie dramatycznej zmiany Ziemi musi uwzględniać szybką utratę gazów cieplarnianych, pozwalającą na ochłodzenie planety i kondensację pary wodnej w oceanach.

Jedynym problemem jest to, że ten okres historii naszej planety pozostawił po sobie niewiele śladów geologicznych. Skorupy skrystalizowanych minerałów kołyszące się na oceanach magmy już dawno zapadły się w otchłań, ukazując wraz z nimi warunki na powierzchni planety.

Zatem każda hipoteza, którą stawiamy, aby rozwiązać zagadkę brakującego gazu, musi opierać się głównie na formach poszlak.

Dwóch badaczy z Yale University przeprowadziło niedawno dane dotyczące przypuszczenia, w którym „obce” skały, które już nie istnieją na powierzchni Ziemi, pochłaniają cały ten dwutlenek węgla.₂. Wydaje się, że pomysł został wycofany.

„W jakiś sposób musiała zostać usunięta ogromna ilość węgla z atmosfery” Mówi Planetolog Yoshinori Miyazaki, obecnie w California Institute of Technology.

„Ponieważ nie ma zachowanych zapisów skalnych z wczesnej Ziemi, postanowiliśmy zbudować od podstaw teoretyczny model bardzo wczesnej Ziemi”.

To, co wiemy o eonie Hadean na Ziemi, pochodzi w dużej mierze z astrofizycznych i geochemicznych modeli formowania się planet.

Nasz układ Ziemia-Księżyc był najprawdopodobniej wynikiem zderzenia między protoplanetami, z grubsza jedną z nich Mars– Objętość i inne mniej więcej masa dzisiejszej Ziemi.

Tym, co osiedliło się w tym bałaganie substancji lotnych i skał, byłaby stopiona masa wirujących minerałów i gazu, utrzymywana w cieple przez nieustanny deszcz cumulusów z kosmosu.

Z tych początków możemy sobie wyobrazić przedłużający się okres upałów i chaosu, powodujący ciągłe globalne ocieplenie atmosfery składającej się z dwutlenku węgla i wody. Wystarczy spojrzeć na sąsiada, WenusAby zorientować się, jak to może wyglądać.

Wśród maleńkich dowodów mineralnych, które mamy z Hadeanu, istnieją oznaki, że już po kilkuset milionach lat ochładzania się tam znajdowały się oceany.

Pod koniec eonu, około 4 miliardów lat temu, cykl węgla wydaje się nieco ustabilizować temperatury, życie może istnieć całkiem szczęśliwie.

Jedną z możliwości jest to, że węgiel w atmosferze może rozpuścić się w oceanach, zamieniając się w stały węglan, który może zatonąć i zostać osadzony w prądach płaszcza.

To dobry pomysł, ale nawet myśląc o tym w połowie, warto sprawdzić, czy liczby się sumują.

Tak więc Miyazaki i jego kolega John Kurinaga zebrali modele mechaniki płynów, ruchu ciepła i fizyki atmosfery, aby sprawdzić, czy uda im się zrealizować hipotezę.

Wyniki sugerują, że mogłaby… gdyby na powierzchni naszej planety odsłonił się pewien rodzaj skały.

„Te skały zostałyby wzbogacone minerałem zwanym piroksenem i prawdopodobnie miałyby ciemniejszy zielony kolor” – powiedział. Mówi Miyazakiego.

„Co ważne, był niezwykle bogaty w magnez, którego stężenie jest rzadko spotykane we współczesnych skałach”.

Szybko poruszająca się skorupa wilgotnej, stopionej skały wypełniona piroksenem może spowodować szybką utratę całego dwutlenku węgla w procesie stabilizacji, który może zająć miliony, a nie miliardy lat.

A potem, po ochłodzeniu, które dało nam toczącą się skorupę złożoną z garści wolno poruszających się płyt, pozostawiłaby wszystkie te bogate w magnez skały daleko pod naszymi stopami.

Gdy skorupa szybko się przewróciła, minerały w wodzie szybko wysychały, wypełniając oceany do poziomów, które widzimy dzisiaj.

Scenariusz jest interesujący, nie tylko dlatego, że takie zjawisko pomogłoby rozpocząć życie w inny sposób.

„Dodatkową korzyścią jest to, że te „egzotyczne” skały na wczesnej Ziemi łatwo reagowałyby z wodą morską, generując duży strumień wodoru, który jest powszechnie uważany za niezbędny do tworzenia biomolekuł”. Mówi Koringa.

To rodzaj nauki, który błaga o niezbite dowody, które leżą głęboko w czasie i głęboko pod powierzchnią.

Niewątpliwie „piekielny” okres Ziemi utrzyma swoje tajemnice nieco dłużej. Ale krok po kroku zrozumieliśmy, dlaczego nasza planeta stała się rajem, który widzimy dzisiaj.

To badanie zostało opublikowane w Natura.