История нашей планеты насчитывает более 4,5 миллиарда лет: в начале своего пути Земля вовсе не была похожа на тот водный оазис, которым мы ее знаем сегодня. Десятилетиями ученые пытаются воссоздать, какой была наша планета в начале своего пути и когда началось ее преображение. В новом исследовании они сосредоточились на том, когда на Землю обрушились первые в ее жизни дожди, пишет Science Alert.
В новом исследовании международная группа ученых из Австралии и Китая обнаружили, что поверхность нашей планеты впервые была покрыта пресной водой около 4 миллиарда лет назад — на 500 миллионов лет раньше, чем считалось. В своей работе ученые использовали изотопы кислорода, заключенные в древних минералах, что помогло им определить, когда первые признаки пресной воды "увлажнили кожу новорожденной Земли".
Джек-Хиллз в Австралии хранит самый древний сохранившийся материал земной коры: в течение 4,4 миллиарда лет здешние первичные минералы оставались относительно неизменными под воздействием тепла и давления. По словам ученых, сегодня этот сухой, красный и пыльный ландшафт не получает большого количества воды, однако команда обнаружила в нем следы самых первых дождей на Земле, запертые внутри кристаллов циркона Гадея. Авторы исследования отмечают, что их открытие меняет наше понимание гидрологической истории планеты.
По словам ведущего автора исследования, геолога из Университета Кертина в Австралии Хамеда Гамалелдиена, они с командой изучили возраст и изотопы кислорода в крохотных кристаллах циркона и обнаружили необычно легкие изотопные признаки, датируемые 4 миллиардами лет назад.
Далее ученые использовали масс-спектрометрию вторичных ионов, что позволило проанализировать крохотные кристаллы циркона и определить, какие изотопы кислорода присутствуют в магме, из которой образовались зерна циркона. Результаты показывают, что образцы имеют чрезвычайно изотопно легкий состав — это возможно лишь в том случае, если они образовались под мантией и подверглись воздействию пресной воды — в особенности метеорной воды, недавно упавшей с неба. Простыми словами, они могут быть свидетельствами самых первых дождей на Земле, проникшей в верхние слои ее недавно затвердевшей коры.
По словам Гамалелдиена, подобные столь легкие изотопы, как правило, возникают в результате воздействия горячей пресной воды на горные породы, расположенные на глубине нескольких километров под поверхностью планеты. Любопытно, что это открытие, по сути, бросает вызов, ведущей теории гидрологической истории Земли, предполагающей, что около 4 миллиардов лет назад наша планета была полностью покрыта океанами.
По словам соавтора исследования, ученого-геолога Хьюго Олирука, их с коллегами работа имеет значение сразу для нескольких областей науки. Во-первых, указывает на то, что 4 миллиарда лет назад Земля вовсе не была полностью водной планетой. Во-вторых, массивы суши и пресная вода, вероятно, подготовили почву для процветания жизни в относительно короткий срок — менее 600 миллионов лет после образования планеты. В-третьих, суша, резервуары с пресной водой, круговорот воды, а возможно и жизнь на Земле могли возникнуть значительно раньше, чем считалось. В-четвертых, является подтверждение теории "холодной ранней Земли", предполагающей, что вскоре после затвердения моря расплавленной породы Земля стала достаточно прохладной, чтобы принять жидкую воду, океаны и гидросферу.