Innvollene på jorden begynte uventet sent å bytte ut gasser og væsker med atmosfæren og hydrosfæren, for rundt 2,5 milliarder år siden. Dette taler til den uvanlige naturen til avkjøling av planeten, sier geologer i en artikkel publisert i tidsskriftet Nature.
”De fleste er ikke klar over at det er en enorm mengde vann, forskjellige gasser og andre flyktige stoffer i tarmen på jorden. Deres andel er relativt lav, men dette oppveies av mantelens enorme masse. Av denne grunn spiller”pusten” av planeten, utvekslingen av gasser mellom litosfæren, atmosfæren og hydrosfæren, en viktig rolle i livets eksistens og evolusjon,”sier Rita Parai fra University of Washington i St. Louis (USA).
Sirkel av liv
Ifølge geologer eksisterer det liv på jorden og er fraværende på Venus på grunn av det faktum at innvollene på planeten vår ikke står stille, men stadig "vandrer" mellom overflaten og de dype lagene i litosfæren. Kontinentets bevegelse, gradvis neddykking av bergartene i manteldypene og deres påfølgende "fremvekst" hjelper jorden med å "dumpe" overflødig varme og stabilisere klimaet.
Denne forskningen påvirker ifølge forskere ikke bare klimaet, men også sammensetningen av atmosfæren og verdenshavene. Når bergartene på kontinentene synker dypt ned i mantelen, fører de med seg store mengder sedimentære bergarter som inneholder forskjellige gasser, vann og andre flyktige stoffer. De kommer tilbake til overflaten sammen med vulkanutbrudd, som ofte dramatisk endrer sammensetningen av luft og vann, og påvirker livet på jorden sterkt.
For eksempel har geologer nylig oppdaget at "overflaten" av mantelen i nærheten av moderne Norilsk førte til metning av atmosfæren med en stor mengde klimagasser og "såing" av havene med næringsstoffer som fremskynder veksten av mikrober. Begge disse hendelsene, som fant sted for rundt 255 millioner år siden, fungerte som en utløsende faktor for utryddelsen Permian, den mest alvorlige katastrofen i livets historie på jorda.
Paray og hennes kollega Sujoy Mukhopadhyay fra University of California i Davis (USA) fant ut da slike "lette" planeter startet opp ved å studere de eldste prøvene av jordskorpen og mantelen.
Salgsfremmende video:
Som geologer forklarer, inneholder tarmene på planeten små mengder edle gasser som kommer dit både sammen med den "synkende" skorpen, og som oppstår fra forfallet av uran, thorium og andre radioaktive elementer.
Sen start
Mukhopadhyay og Paray bemerket at brøkdelene av isotopen av en av disse gassene, xenon, vil være veldig forskjellige for bergarter som ofte er i kontakt med vann og atmosfæren, og for jordens primære materie. For eksempel bør den primære mantelen inneholde relativt store mengder xenon-129 og xenon-136, og luften og bearbeidede bergarter i jordskorpen skal inneholde xenon-124 og xenon-128.
Veiledet av denne ideen analyserte forskere flere prøver av meteoritter, lignende i sammensetning som det primære stoffet på jorden, samt mantelbergarter som forlot det indre av planeten relativt nylig, og prøvde å beregne tidspunktet for lansering av "lungene".
Disse beregningene viste at "atmosfærisk" xenon tilnærmet var fullstendig fraværende i jordas indre i løpet av de første to milliarder årene av planetens liv. Slike funn kom som en stor overraskelse for forskere.
På den ene siden kan dette bety at tektoniske prosesser og sirkulasjonen av bergarter i litosfæren startet uventet sent, bare for 2,5 milliarder år siden. Dette er ifølge Paray sterkt tvilsomt gitt de eksisterende geologiske bevisene. På den annen side utelukker ikke forskere muligheten for at xenon og andre gasser rett og slett ikke kom inn i mantelen på grunn av at innvollene i Jorden i de første epokene av livet var mye varmere enn vi tror i dag.
Dette førte til at de fleste av gassene forlot jordskorpebergene allerede før de hadde tid til å kaste seg ut i de dype lagene på mantelen, som ikke lot atmosfærisk xenon "blande" seg med underjordiske reserver av denne gassen og endre deres isotopiske sammensetning. For rundt 2,5-2,4 millioner år siden, avkjølte de seg kraftig, og årsaken til det gjenstår å se.
Uavhengig av hvilken av teoriene som er riktig, endrer både den ene og den andre tolkningen av denne oppdagelsen våre ideer om utseendet til den tidlige jorden og forholdene der de første levende organismer oppstod, konkluderer forfatterne av artikkelen.
