Tin tức Vũ trụ TV

Các nhà địa chất xác định Trái đất sơ khai là một “thế giới nước” bằng cách nghiên cứu lớp vỏ đại dương lộ ra

Ngày:
Th3 03, 2020
Tóm lược:

Các nhà địa chất đã nghiên cứu tiếp xúc với lớp vỏ đại dương 3,2 tỷ năm tuổi ở Úc và sử dụng dữ liệu đá đó để xây dựng một mô hình định lượng, nghịch đảo của nước biển cổ đại. Mô hình cho thấy Trái đất sơ khai có thể là một “thế giới nước” với các lục địa ngập nước.

Share:
CÂU CHUYỆN ĐẦY ĐỦ

Toàn cảnh đại dương (hình ảnh Stock).
Tín dụng: © peangdao / Adobe Stock
Toàn cảnh đại dương (hình ảnh Stock).
Tín dụng: © peangdao / Adobe Stock

Trái đất cách đây 3,2 tỷ năm là một “thế giới nước” của các lục địa ngập nước, các nhà địa chất cho biết sau khi phân tích dữ liệu đồng vị oxy từ lớp vỏ đại dương cổ đại hiện đang phơi bày trên đất liền ở Úc.

Và điều đó có thể có ý nghĩa lớn về nguồn gốc của sự sống.

“Một Trái đất sơ khai không có lục địa mới nổi có thể giống như một” thế giới nước cung cấp một hạn chế môi trường quan trọng đối với nguồn gốc và sự tiến hóa của sự sống trên Trái đất cũng như sự tồn tại của nó ở nơi khác”, các nhà địa chất học Benjamin Johnson và Boswell Wing viết trong một bài báo, xuất bản trực tuyến bởi tạp chí Nature Geoscience .

Johnson là trợ lý giáo sư khoa học địa chất và khí quyển tại Đại học bang Iowa và là cộng tác viên nghiên cứu sau tiến sĩ tại Đại học Colorado Boulder. Wing là phó giáo sư khoa học địa chất tại Colorado. Các khoản tài trợ từ Quỹ khoa học quốc gia đã hỗ trợ cho nghiên cứu của họ và một Lewis và Clark Grant từ Hiệp hội triết học Hoa Kỳ đã hỗ trợ nghiên cứu thực địa của Johnson tại Úc.

Johnson cho biết công việc của ông trong dự án bắt đầu khi ông nói chuyện với Wing tại các hội nghị và tìm hiểu về lớp vỏ đại dương 3,2 tỷ năm được bảo tồn tốt từ Archaean eon (4 tỷ đến 2,5 tỷ năm trước) ở một vùng xa xôi tiểu bang Tây Úc. Các nghiên cứu trước đây có nghĩa là đã có một thư viện dữ liệu địa hóa lớn từ các lưới.

Johnson đã tham gia nhóm nghiên cứu của Wing và tự mình đi xem lớp vỏ đại dương – chuyến đi năm 2018 liên quan đến chuyến bay tới Perth và 17 giờ lái xe về phía bắc đến khu vực ven biển gần cảng Hedland.

Benjamin Johnson của Đại học bang Iowa khóc tại một khu vực xa xôi ở Tây Úc, nơi các nhà địa chất học đang nghiên cứu lớp vỏ đại dương 3,2 tỷ năm tuổi. Ảnh của Jana Meixnerova. Hình ảnh được cung cấp bởi Benjamin Johnson.
Benjamin Johnson của Đại học bang Iowa khóc tại một khu vực xa xôi ở Tây Úc, nơi các nhà địa chất học đang nghiên cứu lớp vỏ đại dương 3,2 tỷ năm tuổi. Ảnh của Jana Meixnerova.
Hình ảnh được cung cấp bởi Benjamin Johnson.

Sau khi lấy các mẫu đá của riêng mình và đào vào thư viện dữ liệu hiện có, Johnson đã tạo ra một lưới mặt cắt ngang của đồng vị oxy và các giá trị nhiệt độ được tìm thấy trong đá.

(Đồng vị là các nguyên tử của một nguyên tố hóa học có cùng số proton trong hạt nhân nhưng số lượng neutron khác nhau. .)

Khi đã có lưới hai chiều dựa trên dữ liệu toàn đá, Johnson đã tạo ra một mô hình nghịch đảo để đưa ra ước tính về các đồng vị oxy trong các đại dương cổ đại. Kết quả: Nước biển cổ đại đã được làm giàu với khoảng 4 phần nghìn đồng vị oxy nặng (oxy với tám proton và 10 neutron, được viết là 18O) so với một đại dương không có băng ngày nay.

Làm thế nào để giải thích rằng giảm đồng vị nặng theo thời gian?

Johnson và Wing gợi ý hai cách có thể: Nước đi qua lớp vỏ đại dương khác với nước biển ngày nay với nhiều tương tác nhiệt độ cao hơn có thể làm phong phú đại dương bằng các đồng vị oxy nặng. Hoặc nước từ đá lục địa có thể đã làm giảm tỷ lệ đồng vị nặng trong nước biển.

“Giả thuyết ưa thích của chúng tôi – và theo một cách nào đó đơn giản nhất – là sự phong hóa lục địa từ đất liền bắt đầu sau khoảng 3,2 tỷ năm trước và bắt đầu rút ra lượng đồng vị nặng trong đại dương”, Johnson nói.

Johnson cho rằng nước đi qua lớp vỏ đại dương theo cách khác với cách nó xảy ra ngày nay, gây ra sự khác biệt về thành phần đồng vị “không được hỗ trợ bởi các loại đá. Phần vỏ đại dương 3,2 tỷ năm tuổi mà chúng tôi nghiên cứu trông giống hệt như lớp vỏ đại dương trẻ hơn nhiều.

Johnson cho biết nghiên cứu chứng minh rằng các nhà địa chất có thể xây dựng các mô hình và tìm ra những cách thức mới, định lượng để giải quyết vấn đề – ngay cả khi vấn đề đó liên quan đến nước biển từ 3,2 tỷ năm trước mà họ sẽ không bao giờ nhìn thấy hoặc lấy mẫu.

Và, Johnson cho biết những mô hình này cho chúng ta biết về môi trường nơi sự sống bắt nguồn và phát triển: “Không có lục địa và đất liền trên mực nước biển, nơi duy nhất cho các hệ sinh thái đầu tiên phát triển sẽ là trong đại dương.”


Nguồn truyện:

Tài liệu được cung cấp bởi Đại học bang Iowa . Lưu ý: Nội dung có thể được chỉnh sửa cho kiểu dáng và độ dài.


Tạp chí tham khảo :

  1. Benjamin W. Johnson & Boswell A. Cánh. Sự xuất hiện lục địa hạn chế của Archaean được phản ánh trong một đại dương giàu 18O của Archaean . Khoa học tự nhiên , 2020 DOI: 10.1038 / s41561-020-0538-9

Bài viết liên quan

Bài viết khác