Новые исследования показывают, что первые континенты Земли, возможно, возникли из первичных океанов планеты гораздо раньше, чем мы думали, всего через шестьсот миллионов лет после формирования планеты.
Исследователи обнаружили, что древние кристаллы циркона из Джек-Хиллз в Западной Австралии содержат признаки наличия пресной воды, что указывает на то, что здесь должны были присутствовать участки земли, поскольку пресная вода может образоваться только в том случае, если есть земля, на которой она может собираться после осадков. Команда описала цирконы на конференции Европейского союза геонаук в апреле 2024 года.
Состав ранней Земли долгое время озадачивал ученых. Когда наша планета впервые образовалась 4,6 миллиарда лет назад, она представляла собой бурлящую сферу магмы. Последующий эон, названный Гадейским (4,6–4 миллиарда лет назад), плохо изучен. Хотя мы знаем, что эта магма в конечном итоге затвердела и образовала кору, мы не знаем точно, что произошло после этого.
Некоторые ученые предположили, что Земля, возможно, была в основном покрыта водой еще 4,4 миллиарда лет назад, что соответствует древнейшим цирконам, когда-либо обнаруженным. Однако неясно, как попала вода. Возможно, он был частью первоначального состава планеты или мог быть результатом бомбардировки водоносными астероидами вскоре после ее образования.
Пресная вода могла бы присутствовать только в том случае, если бы гидрологический цикл — испарение и осадки — уже начался к этому моменту жизни Земли, и эта вода, лишенная минералов, присутствующих в соленой воде, могла бы собираться на возникших участках континентальной коры, согласно аннотации презентации.
Дождевая вода содержит более легкие изотопы или версии кислорода, поскольку более тяжелые изотопы более устойчивы к испарению. Соленая вода содержит больше тяжелых изотопов кислорода, которые испаряются медленнее.
Ученые обнаружили, что цирконы, извлеченные из пород Джек-Хиллз, содержат более высокие уровни легких изотопов кислорода, чем цирконы, образовавшиеся в присутствии морской воды, что указывает на то, что они образовались, когда магма поднималась на поверхность и взаимодействовала с пресной водой. Они датировали кристаллы, измеряя соотношение различных изотопов урана в образцах. Из 1400 проанализированных цирконов, как утверждается в аннотации презентации, некоторые датируются 3,4 миллиарда лет назад, а еще несколько — 4 миллиарда лет назад. Большинство из них были намного моложе: самые последние кристаллы датировались 1,85 миллиарда лет назад.
Цирконы необычайно устойчивы. В результате они задерживаются в породах, которые намного моложе их самих, а молодые и старые цирконы оказываются смешанными. Согласно презентации, породе, в которой были найдены цирконы из Джек-Хиллз, было 3 миллиарда лет.
Благодаря своей устойчивости цирконы чрезвычайно полезны для понимания того, когда именно континентальные плиты, образованные земной корой, начали прорываться на поверхность мирового океана. Самый старый из когда-либо найденных камней был датирован 4,03 миллиарда лет назад, но поскольку самые ранние цирконы старше этого на сотни миллионов лет, они дают редкую информацию о ранней истории планеты.
Если исследователи правы, одинокие аванпосты твердой земли, возможно, выступали из первичных волн раньше, чем мы думали.
