研究表明地球曾经可能是一个被全球海洋覆盖的水世界
(克里斯·梅雷迪思/盖蒂图片社)
当地球还很年轻时,它看起来与我们今天所认识和喜爱的地球有很大不同。 其一,它有超级大陆——我们目前居住的陆地在构造运动的推动下排列成各种形状。
但根据新的研究,可能曾经有一段时间,陆地很少或根本没有,地球是一个潮湿的水世界。
地质记录中发现的证据表明,大约 32 亿年前,我们现在 45 亿年前的家园被全球海洋覆盖。
如果得到证实,这样的发现可能有助于解决有关生命大致如何出现的问题35亿年前; 特别是它是否开始在淡水池塘中在陆地上,或在咸海中。 如果没有旱地来容纳淡水,这个问题就毫无意义了。
“地球上生命的历史追踪了可用的生态位,”地球生物学家博斯韦尔·温解释道科罗拉多大学博尔德分校。 “如果你有一个水世界,一个被海洋覆盖的世界,那么干燥的生态位就不会可用。”
该研究小组实际上是在尝试测量早期地球的温度,这是一个长期以来被证明难以解决的问题。 目前还不清楚生命出现时地球是更温暖还是更凉爽(或者与今天的温度大致相同)。
但是两种氧同位素(该元素自然发生的变化)的比率可以是与古代海洋的温度有关因为它们的分子量不同。 与氧 18 相比,较低温度的水含有更多的氧 16,反之亦然。
目前还没有大量 32 亿年前的海水可供分析。 但那些古老海洋的海底曾经存在过那个时代的岩石,例如西澳大利亚皮尔巴拉地区的全景区。 这些岩石保留了海洋的化学历史,包括保存完好的热液喷口系统。
但即使研究人员重建了该地区 32 亿年前的温度分布,氧 18 的含量也只比他们预期的多一点点——3.3%。 与当今相对无冰的海洋中的数量相比,这一数量大约高出 4%,并且远高于之前的估计。
2012年的一篇论文同样发现 38 亿年前海洋中氧 18 的富集度略高于预期 - 0.8% 至 3.8%。
这些只是很小的差异,但它们对陆地也非常敏感。 大面积陆地(大陆大小的陆地)上的土壤不成比例地从水中吸收氧 18 等较重同位素。
根据建模,研究人员现在发现岩石样本中的比率可能归因于缺乏大陆。 这并不意味着这个星球必然是完全潮湿,就像土卫二或木卫二离太阳更近的话一样; 但它可能比现在的地球潮湿得多。
“我们所做的一切都表明,微小的微型大陆不可能从海洋中伸出,”翼说。 “我们只是不认为像今天这样在全球范围内形成了大陆土壤。”
当然,这就提出了一个问题:大陆到底是什么时候出现的,被构造板块挤压在一起而被推出海洋? 这是研究的下一步。 该团队计划调查较年轻的岩层,试图拼凑出这个时间线。
该研究发表于自然地球科学。