Zasługa minerałów
Jak informuje zespół badaczy, któremu przewodził planetolog Junjie Dong z Uniwersytetu Harvarda, a który przeprowadził niedawno analizę zmieniających się w czasie cech płaszcza Ziemi, minerały znajdujące się głęboko we wnętrzu naszej planety, właśnie w płaszczu, wraz z upływem lat stopniowo „spijały”, wodę znajdującą się w globalnym oceanie. Właśnie dlatego Ziemia wygląda dziś tak jak wygląda i sporą część jej powierzchni zajmują kontynenty.
„Odkryliśmy że wczesny, gorący płaszcz Ziemi miał mniejszą zdolność do magazynowania wody, niż obecny płaszcz, a wiec woda, która dziś znajduje się w płaszczu planety, kiedyś znajdowała się na powierzchni Ziemi i tworzyła większe oceany.”, wyjaśniają uczeni. „Nasze wyniki sugerują, że od dawna przyjmowane założenie, iż objętość powierzchniowych oceanów [na Ziemi] niemal nie zmieniała się w czasie, może wymagać ponownej oceny.”
Uważa się, że głęboko wewnątrz Ziemi woda przechowywana jest w postaci związków zawierających grupy hydroksylowe, zbudowane z atomów wodoru i tlenu. Dokładniej mówiąc, jest ona częścią dwóch wysokociśnieniowych form wulkanicznego minerału o nazwie oliwin. Te formy to ringwoodyt (ang. ringwoodite) oraz uwodniony wadsleit (ang. wadsleyite).
W ramach wcześniejszych badań nad wymienionymi minerałami, by określić ich pojemność, poddawano je działaniu wysokich ciśnień i wysokich temperatur, które mogą panować w płaszczu współczesnej Ziemi. Dong przeprowadził ze swoim zespołem znacznie obszerniejsze eksperymenty, w towarzystwie znacznego szerszego zakresu temperatur.
Ziemia 3,5 miliarda lat temu
Na drodze badań, badacze wykazali, że przy wyższych temperaturach dwa minerały są w stanie przechować dużo mniejsze ilości wody. Zatem, jako że młoda Ziemia, która powstała 4,54 miliarda lat temu, była wewnętrznie znacznie gorętsza niż obecnie (temperatura jej wnętrza ciągle spada i nie ma to nic wspólnego z klimatem w atmosferze), w jej płaszczu nie mogło zmieścić się tak dużo wody jak dzisiaj.
Planeta pozasłoneczna, którą w całości pokrywa woda. Wizja Artysty. W przeszłości Ziemia mogła wyglądać podobnie. | Źródło: NASA/Ames/JPL-Caltech
„Współczesna zdolność płaszcza do magazynowania jest 1,86 do 4,41 razy większa niż współczesna masa powierzchniowych oceanów.”, informują uczeni.
W związku z powyższym badacze uważają, że podczas Archaiku, czyli najstarszego eonu w dziejach Ziemi, trwającego około półtora miliarda lat (od 4 miliardów do 2,5 miliarda lat temu), nasza planeta była kompletnie zalana. Ich wnioski zgadzają się z wnioskami wyciągniętymi na postawie innego badania, w ramach którego poprzez zbadanie obfitości pewnych izotopów tlenu w geologicznych pozostałościach wczesnego oceanu wykazano, że Ziemia 3,2 miliarda lat temu posiadała znacznie mniej suchego lądu niż obecnie.
Kto, wie może takie badania jak te kiedyś pozwolą nam odpowiedzieć, gdzie jakieś 3,5 miliarda lat temu powstało życie – w słonowodnych oceanach, czy w słodkowodnych stawach, które otaczał ląd. Jeśli wówczas cała planeta rzeczywiście była otoczona oceanem, to życie nie mogło zrodzić się nigdzie indziej.
Źródło: AGU Advances, fot. tyt. Canva