地球の地殻の古代のセクションからの証拠は、地球がかつて約30億年前に水界であったことを示唆しています。事実であれば、科学者は太陽系外惑星と居住性についての考えを再考する必要があることを意味します。また、私たちの惑星で生命がどのように始まったかについての理解を再考する必要もあります。
新しい論文がこれらの結果をジャーナルNature Geoscienceに掲載しています。論文のタイトルは「初期の始生代に反映された限定的な始生代の大陸出現18Oに富んだ海。」共著者は、コロラド大学ボルダー校のBoswell Wingと、アイオワ州立大学の元博士課程の学生であるBenjamin Johnsonです。
仕事は、オーストラリアのアウトバックのパノラマ地区と呼ばれるエリアに焦点を当てています。オーストラリア北西部のその地域には、32億年前の海底のスラブがあり、横になっています。地殻の塊は、古代地球の海水についての化学的な手がかりを保持しています。
ジョンソン氏は記者発表で、「実際に古くからある海水のサンプルはありませんが、その海水と相互作用し、その相互作用を思い出した岩石はあります」と述べた。
「地球の生物圏の起源と進化は、海洋の物理的および化学的歴史によって形作られました。」
論文「初期の始生代に反映された限定的な始生代の大陸の出現18Oに富んだ海。
著者は、古代の地球がどのように見えるかについての議論を再起動し、議論の中で新たな地平を開拓したかったのです。
2人の著者は、彼らの論文の冒頭で次のように述べています。海洋化学堆積物と変化した海洋地殻は、これらの歴史の地球化学的記録を保存します。たとえば、海洋化学堆積物は、その増加を示しています18O /16時間に対するO比。」
海洋堆積物は長い間よく研究されてきましたが、この研究の著者は代わりに古代の地殻を調べました。古代の海にはさまざまな種類の酸素があり、それが地殻に堆積していました。科学者は古代の岩石の100以上のサンプルを収集し、それを2つの酸素同位体（酸素-16と酸素18）について分析しました。彼らは、古代地殻の各同位体の相対量を見つけて、堆積物中の量と比較したいと考えました。
彼らの結果は、32億年前に形成されたときに地殻に含まれる酸素18が多いことを示しています。研究者のペアは、それはその地殻が形成されたときに大陸が存在しなかったことを意味すると言います。これは、大陸が形成されるときに粘土が含まれており、それらの粘土が重い酸素18を吸収していたためです。したがって、32億年前に大陸があったとしたら、彼らの地殻サンプルはより少ない酸素-18を保持したでしょう。
彼らの研究の包括的な結論は、地球の海は2つの異なる状態を通過したということです。
海洋化学堆積物は、古代地球の大陸形成をつなぎ合わせようとするために広範囲に研究されてきました。研究が言うように、それらの古代の堆積物には「炭酸塩、リン酸塩、微結晶シリカおよび酸化鉄が含まれます。これらのミネラルは水性種から直接形成されるため、？18彼らが共存する水のO。」堆積物は当時の地球の記録のようなものであり、古い堆積物は、今日に至るまで、時間とともに着実に増加する酸素-18の値を示しています。しかし、この研究はそれと対照的であり、著者らは、海水酸素-18が時間とともに減少したことを示唆しています。
二人の科学者は古代地球のモデルを構築し、「30から25億年前の始生代後期における大陸風化の開始が、18Oに富んだ初期始生代海へ？18現代の海水と同様のO値。」したがって、大陸が形成されて初めて、酸素-18の値は現代の値のように見え始めることができました。
この研究は古代地球が水界として存在する可能性を指摘していますが、地球に地形がないことを意味するものではありません。島サイズの土地、またはマイクロ大陸でさえ、当時は火山性で非常に岩が多く存在していました。しかし、今日の地球を覆う広大な地形の種類は、土壌が豊富で、高い山脈があり、存在しなかった可能性があります。それらがあった場合、酸素-18の含有量は、今日のものとよりよく似ていたでしょう。
「私たちがこれまで行ってきたことには、小さな大陸を海から突き出させることはできないということは何もありません」とウィング氏はプレスリリースで述べています。 「現在のように地球規模の大陸土壌が形成されたとは思いません。」
著者たちは、彼らの研究が初期の地球をめぐる進行中の議論における決定的な証拠であることを示唆していません。彼らは彼らの結果の他の可能な理由であることに注意します。
古代大陸が現代大陸よりはるかにゆっくりと形成された場合、それは酸素-18の不一致を説明することができます。また、大陸ではなく海自体で形成された、酸素18を吸収する粘土が形成されている可能性もあります。
それは、地球科学の永続する謎を示しています。大陸はいつ形成されたのですか？
いくつかの証拠によると、大陸は、地球のコアが熱を放出して冷やしたときにのみ形成される可能性が高いとされています。いずれにせよ、現代の大陸はジュラ紀後まで形成されませんでした。それ以前は、ゴンドワナの1つの超大陸が地球の表面の約5分の1を占めていました。ウィングは、地球の地殻のより若い領域を調べて、現代の大陸が形成された時期をより明確に特定したいと考えています。
この研究では、地球上の初期の生命と、それがいつどのようにして形成されたかについても触れています。地球の初期の海洋は、現代の海洋と同様に、「生物圏、大気、地球圏の間の気候フィードバックを深い時間を介して仲介し、長期的な惑星の居住性を確保するのに役立ちました」バッファとして機能しました。
科学は、初期の地球がどのように見えたのか、そして海の性質が何であったのかを描いています。しかし、完全とはほど遠い。証拠はすべて、岩の中に、時間内に埋められます。そして、私たちが地球上の気候変動を理解しようと努め、太陽系外惑星をどんどんよく見ていくにつれて、古代の地球、海、そして生物圏に関するこれらすべての質問が新たに重要になっています。
著者が論文で述べているように、「新興大陸のない初期の地球は「水の世界」に似ていた可能性があり、地球上の生命の起源と進化、および他の場所でのその存在の可能性に重要な環境制約を提供している可能性があります。“
「地球上の生命の歴史は利用可能なニッチを追跡します」とウィングは言いました。 「もしあなたがウォーターワールド、つまり海に覆われた世界を手に入れたら、乾燥したニッチは利用できません。」
もっと：
- 研究論文：初期の始生代18Oに富んだ海洋に反映された限定的な始生代大陸の出現
- プレスリリース：初期の地球は「ウォーターワールド」であった可能性があります
- ウィキペディア：オーシャンプラネット
