芝加哥大学科学家领导的一个小组的最新研究表明,早期地球可能比人们想象的要早得多。
他们对加拿大北部岩石中的锶原子进行了计数,发现了证据表明地球的大陆壳可能比以前想象的早了几亿年。大陆壳比年轻的火山岩含有更多的必需矿物质,这将使其对维持生命更加友好。
TC Chamberlin博士后研究员帕特里克·博恩克(Patrick Boehnke)表示:“我们的证据与包括澳大利亚西部岩石在内的新兴证据相吻合,表明早期地球能够在太阳系形成的3.5亿年内形成大陆壳。”地球物理科学系和该论文的第一作者。“这改变了经典的观点,即地壳形成后的半个多世纪中,地壳是热的,干燥的和地狱般的。”
地质学中的一个开放性问题之一是,某些地壳-最初是所有较年轻的火山岩)如何以及何时转变为我们知道并钟爱的大陆性地壳,这种地壳的二氧化硅含量更轻且含量更高。由于证据在数百万年间不断融化和改革,因此使这项任务变得更加困难。在地球上最早的几个时期中,您可以在其中找到少量地壳的地方之一,是嵌入在年轻岩石中的细小的磷灰石斑点。
对科学家而言幸运的是,其中一些“较年轻”的矿物(至今仍存在约39亿年之久)是锆石-非常坚硬,耐候性矿物,与钻石有些相似。伯恩克说:“锆石是地质学家的最爱,因为它们是地球上前三到四亿年的唯一记录。钻石并不是永远存在的,锆石才是永久的。”
另外,锆石本身可以过时。这项研究的合著者,地球物理科学系主任安德鲁·戴维斯(Andrew Davis)教授说:“它们就像带有标记的时间胶囊。”
科学家通常会观察称为同位素的元素的不同变体,以讲述有关这些岩石的故事。他们想使用锶,它提供了有关二氧化硅形成时周围有多少的线索。唯一的问题是这些斑点绝对很小-大约5微米长,一串蜘蛛丝的直径-您必须一一计算锶原子。
这是去年上线的一种独特仪器的任务:芝加哥激光电离仪器或CHILI。该检测器使用可以调谐的激光,以有选择地拾取和电离锶。当他们使用CHILI计数来自加拿大Nuvvuagittuq的岩石中的锶同位素时,他们发现同位素比表明形成时存在大量二氧化硅。
这很重要,因为地壳的构成直接影响大气,海水的成分以及希望在地球上Earth壮成长的任何萌芽生活可利用的营养素。这也可能意味着此时撞击地球的陨石少于想像的陨石,这将使大陆地壳难以形成。
戴维斯(Enviso Fermi Institute)的教授戴维斯说:“拥有大陆结壳,可以从许多方面改变早期地球的面貌。”“现在,我们需要一种使大陆发生得更快的地质过程的方法;您可能需要的水和岩浆的温度要低大约华氏600度。”
该研究还与戴维斯(Davis)和博恩克(Boehnke)的同事尼古拉斯·道帕斯(Nicolas Dauphas)最近发表的一篇论文相吻合,该论文发现了25亿年前大陆上降雨的证据,比以前想象的要早。
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