Sunku žinoti, kaip Žemė atrodė pirmaisiais metais prieš pasirodant gyvybei. Geologiniai tyrėjai dabar gavo daugiau įrodymų, kad tai šiek tiek skyrėsi nuo planetos, kurioje šiandien gyvename.

Remiantis nauja Žemės mantijos savybių analize per visą jos ilgą istoriją, visas mūsų pasaulis kadaise buvo įklimpęs į didžiulį vandenyną, kuriame buvo labai nedaug arba visai nebuvo sausumos masių. Tai buvo labai drėgnos erdvės uola.

Taigi, kur dingo visas vanduo? Pasak mokslininkų grupės, kuriai vadovauja planetos mokslininkas Junjie Dongas iš Harvardo universiteto, giliai mantijoje esantys mineralai pamažu įsisavina senovės Žemės vandenynus, kad paliktų tai, ką turime šiandien.

„Mes apskaičiavome vandens plieno talpos vandens talpą priklausomai nuo mantijos temperatūros.” Tyrėjai rašė savo darbe.

„Mes nustatėme, kad vandens talpa karštoje ir ankstyvoje mantijoje tikriausiai buvo mažesnė už vandens kiekį, kurį šiuo metu laiko Žemės mantija, todėl papildomas vanduo mantijoje šiandien būtų buvęs anksčiau Žemės paviršiuje ir susiformavęs didesni vandenynai.

„Mūsų rezultatai rodo, kad gali tekti iš naujo įvertinti ilgalaikę prielaidą, kad geologiniu laikotarpiu vandenynų paviršiaus tūris išliko apytiksliai pastovus.”

Giliai žemėje manoma, kad forma yra sukauptas didelis vandens kiekis Hidroksi grupė Junginiai – susideda iš deguonies ir vandenilio atomų. Visų pirma, vanduo kaupiamas dviem aukšto slėgio mineralinio vulkaninio olivino formomis – vandenine wadesslet ir ringwoodite. Giliai po žeme esančių Wadselite mėginių H2O gali turėti apie 3% masės; „Ringwoodit“ yra apie 1%.

Ankstesni tyrimai, atlikti su dviem mineralais, patyrė aukštą šiuolaikinės Žemės mantijos slėgį ir temperatūrą, kad išsiaiškintų šias saugojimo galimybes. Dongas ir jo komanda pamatė dar vieną galimybę. Jie sujungė visus turimus mineralinės fizikos duomenis ir nustatė vandens talpumą wadsleyite ir ringwoodite esant įvairesnėms temperatūroms.

Rezultatai parodė, kad šie du metalai turi mažesnę talpą esant aukštesnei temperatūrai. Kadangi Žemės jaunikliai, susiformavę prieš 4,54 milijardus metų, buvo šiltesni nei šiandien (ir jų vidaus temperatūra) Jis vis dar mažėja, Kuris yra labai lėtas ir visiškai nesusijęs su išoriniu klimatu), tai reiškia, kad vandens talpa mantijoje dabar yra didesnė nei anksčiau.

Be to, kai laikui bėgant iš Žemės magmos kristalizuojasi daugiau olivino mineralų, mantijos vandens kaupimo pajėgumai taip pat padidėtų.

Apskritai vandens saugojimo pajėgumų skirtumas būtų didelis, nors komanda skaičiavimais laikėsi konservatyviai.

„Pasaulinio kieto vandens talpos kietojoje Žemės mantijoje didelę įtaką padarė pasaulinis aušinimas dėl laikymo galimybių, kurios priklauso nuo mineralų temperatūros“. Tyrėjai rašė.

„Vandens kaupimo talpa mantijoje šiandien yra nuo 1,86 iki 4,41 karto didesnė už šiuolaikinio vandenyno paviršiaus masę.”

Tyrėjai nustatė, kad jei mantijoje šiandien sukauptas vanduo būtų didesnis nei jo talpa Archean Eon, prieš 2,5–4 milijardus metų, tikėtina, kad pasaulis būtų užliejęs ir užliejęs žemynus.

Ši išvada atitinka ankstesnį tyrimą, kuriame, remiantis kai kurių deguonies izotopų gausa, išsaugota ankstyvojo vandenyno geologiniame įraše, nustatyta, kad Žemė egzistavo prieš 3,2 milijardo metų. Būdas Mažiau žemės nei šiandien.

Jei taip yra, tai gali padėti mums atsakyti į aktualius klausimus apie kitus Žemės istorijos aspektus, pavyzdžiui, apie tai, kur gyvybė atsirado maždaug prieš 3,5 milijardo metų. Nuolat vyksta diskusijos apie tai, ar gyvybė pirmą kartą susiformavo sūraus vandens vandenynuose Gėlavandeniai tvenkiniai sausumoje; Jei vandenynai užlies visą planetą, tai ši paslaptis bus išspręsta.

Be to, rezultatai taip pat galėtų padėti mums ieškoti nežemiškos gyvybės. Įrodymai rodo, kad vandenynų pasauliai Mūsų pasaulyje gausuTaigi, ieškodami šių drėgnų planetų parašų, galime padėti atpažinti svetingus pasaulius. Tai gali paskatinti mūsų saulės sistemos vandenynų pasaulių, tokių kaip Europa ir Enceladas, gyvenimo paieškas.

Ne mažiau svarbu tai, kad tai padeda mums geriau suprasti subtilią mūsų planetos evoliuciją, keistą ir dažnai, atrodo, nesvetingą posūkį kelyje, kuris galiausiai davė pradžią žmonijai.

Tyrimas paskelbtas Pirmtakė AGU.