หลักฐานจากส่วนโบราณของเปลือกโลกแนะนำว่าโลกเคยเป็นโลกน้ำเมื่อสามพันล้านปีก่อน หากเป็นจริงมันจะหมายถึงนักวิทยาศาสตร์ต้องคิดทบทวนบางสิ่งเกี่ยวกับดาวเคราะห์นอกระบบและการอยู่อาศัย พวกเขาจะต้องทบทวนความเข้าใจของพวกเขาว่าชีวิตเริ่มต้นบนดาวเคราะห์ของเราอย่างไร
กระดาษใหม่นำเสนอผลลัพธ์เหล่านี้ในวารสาร Nature Geoscience ชื่อของบทความคือ“ การเกิดขึ้นของทวีปอาร์เคียอัน จำกัด ซึ่งปรากฏในช่วงต้นอาร์เคีย18มหาสมุทรที่อุดมด้วยโอ” ผู้เขียนร่วมคือบอสเวลวิงปีกแห่งมหาวิทยาลัยโคโลราโดโบลเดอร์และอดีตนักศึกษาปริญญาเอกด้านเอกสารชื่อเบนจามินจอห์นสันที่มหาวิทยาลัยรัฐไอโอวา
งานนี้มุ่งเน้นไปที่พื้นที่ในเขตชนบทของออสเตรเลียที่เรียกว่าเขตพาโนรามา ในภูมิภาคนั้นทางตะวันตกเฉียงเหนือของออสเตรเลียมีพื้นมหาสมุทรอายุ 3.2 พันล้านปีที่ผ่านมา เปลือกโลกถือร่องรอยทางเคมีเกี่ยวกับน้ำทะเลของโลกโบราณ
“ ไม่มีตัวอย่างของน้ำทะเลโบราณที่วางอยู่รอบ ๆ แต่เรามีหินที่มีปฏิสัมพันธ์กับน้ำทะเลนั้นและจดจำการปฏิสัมพันธ์นั้น” จอห์นสันกล่าวในการแถลงข่าว
“ ต้นกำเนิดและวิวัฒนาการของชีวมณฑลของโลกถูกสร้างขึ้นจากประวัติศาสตร์ทางกายภาพและทางเคมีของมหาสมุทร”
จากบทความ“ การเกิดขึ้นของทวีปอาร์เคียอัน จำกัด สะท้อนให้เห็นในอาร์เคียยุคแรก ๆ18มหาสมุทรที่อุดมด้วยโอ
ผู้เขียนต้องการที่จะเริ่มต้นการอภิปรายใหม่เกี่ยวกับสิ่งที่โลกโบราณมีลักษณะและทำลายพื้นใหม่ในการอภิปราย
ในการแนะนำบทความของพวกเขาผู้เขียนทั้งสองกล่าวว่า“ ที่มาและวิวัฒนาการของชีวมณฑลโลกนั้นถูกสร้างขึ้นจากประวัติศาสตร์ทางกายภาพและทางเคมีของมหาสมุทร ตะกอนสารเคมีทางทะเลและเปลือกโลกมหาสมุทรที่เปลี่ยนแปลงเก็บรักษาบันทึกทางธรณีวิทยาของประวัติศาสตร์เหล่านี้ ตัวอย่างเช่นตะกอนสารเคมีทางทะเลมีการเพิ่มขึ้นของพวกมัน18O /16อัตราส่วน O ตลอดเวลา”
ตะกอนทะเลได้รับการศึกษาอย่างดีเมื่อเวลาผ่านไป แต่ผู้เขียนของการศึกษานี้มองไปที่เปลือกโบราณแทน มหาสมุทรโบราณนั้นมีออกซิเจนหลายชนิดที่สะสมอยู่ในเปลือกโลก นักวิทยาศาสตร์รวบรวมตัวอย่างหินโบราณกว่า 100 ตัวอย่างและวิเคราะห์หาไอโซโทปออกซิเจนสองตัว ได้แก่ ออกซิเจน -16 และออกซิเจน 18 พวกเขาต้องการค้นหาปริมาณสัมพัทธ์ของไอโซโทปแต่ละก้อนในเปลือกโบราณเพื่อเปรียบเทียบกับปริมาณในตะกอน
ผลลัพธ์ของพวกเขาแสดงให้เห็นว่ามีออกซิเจน -18 มากขึ้นในเปลือกโลกเมื่อมันก่อตัวเมื่อ 3.2 พันล้านปีก่อนหมายความว่ามหาสมุทรในเวลานั้นมีออกซิเจน -18 มากกว่า คู่ของนักวิจัยบอกว่านั่นหมายความว่าเมื่อเปลือกโลกก่อตัวขึ้นก็ไม่มีทวีป นี่เป็นเพราะเมื่อทวีปก่อตัวขึ้นพวกมันมีดินเหนียวและดินเหล่านั้นจะดูดซับออกซิเจน -18 ที่หนักกว่า ดังนั้นหากมีทวีป 3.2 พันล้านปีมาแล้วตัวอย่างเปลือกของพวกเขาน่าจะมีออกซิเจน -18 น้อยกว่า
ข้อสรุปที่เกินขอบเขตของงานของพวกเขาคือมหาสมุทรของโลกผ่านสองรัฐที่แตกต่างกัน: หนึ่งก่อนที่จะก่อตัวขึ้นในทวีปและหนึ่งหลังจากที่เกิดขึ้นในทวีป
มีการศึกษาตะกอนสารเคมีทางทะเลอย่างกว้างขวางเพื่อพยายามรวมตัวกันก่อตัวเป็นทวีปบนโลกโบราณ ตามที่การศึกษากล่าวว่าตะกอนโบราณเหล่านั้นรวมถึง“ คาร์บอเนต, ฟอสเฟต, ซิลิกา microcrystalline และเหล็กออกไซด์ เนื่องจากแร่ธาตุเหล่านี้เกิดขึ้นโดยตรงจากสายพันธุ์น้ำพวกมันสามารถสะท้อน18โอ้น้ำที่พวกเขาอยู่ร่วมกัน” ตะกอนดังกล่าวเป็นบันทึกจดหมายเหตุของโลกในเวลานั้นและตะกอนที่มีอายุมากกว่าแสดงค่าออกซิเจน -18 เพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่องตลอดเวลาจนถึงทุกวันนี้ แต่งานนี้ขัดแย้งกับสิ่งนั้นและผู้เขียนแนะนำว่าออกซิเจนในน้ำทะเล -18 ลดลงเมื่อเวลาผ่านไป
นักวิทยาศาสตร์คู่หนึ่งได้สร้างแบบจำลองสำหรับโลกโบราณแสดงให้เห็นว่า“ การเริ่มต้นของการผุกร่อนของทวีปในช่วงปลายยุคอาร์คีนันระหว่าง 3 ถึง 2.5 พันล้านปีก่อนนั้น18โออาร์แกเนี่ยต้นมหาสมุทรอุดมไปด้วย18ค่า O คล้ายกับค่าของน้ำทะเลสมัยใหม่” ดังนั้นหลังจากที่เกิดทวีปขึ้นมาแล้วค่าของออกซิเจน -18 จะเริ่มมีลักษณะเหมือนค่าที่ทันสมัย
แม้ว่าการศึกษาครั้งนี้ชี้ไปที่ความเป็นไปได้ของโลกโบราณว่าเป็นโลกน้ำ แต่ก็ไม่ได้หมายความว่าดาวเคราะห์นั้นไม่มีรูปแบบที่ดินใด ๆ พื้นที่ขนาดเกาะของเกาะหรือแม้แต่ทวีปขนาดเล็กอาจมีอยู่ในเวลานั้นภูเขาไฟในธรรมชาติและหินมาก แต่รูปแบบของดินแดนอันกว้างใหญ่ที่ปกคลุมโลกทุกวันนี้ซึ่งเต็มไปด้วยดินและมีภูเขาสูงอาจไม่มีอยู่จริง หากพวกเขามีเนื้อหา Oxygen-18 จะคล้ายกันมากขึ้นในวันนี้
“ ไม่มีสิ่งใดในสิ่งที่เราทำซึ่งบอกว่าคุณไม่สามารถมีวัยรุ่นจิ๋วทวีปที่ยื่นออกมาจากมหาสมุทร” Wing กล่าวในการแถลงข่าว “ เราไม่คิดว่าจะมีการก่อตัวของดินแผ่นดินใหญ่ระดับโลกอย่างที่เรามีทุกวันนี้”
ผู้เขียนไม่แนะนำว่างานของพวกเขาเป็นหลักฐานที่ชัดเจนในการอภิปรายรอบโลกยุคแรก พวกเขาทราบว่าเป็นเหตุผลที่เป็นไปได้อื่น ๆ สำหรับผลลัพธ์
หากทวีปโบราณก่อตัวช้ากว่าทวีปที่ทันสมัยมากนั่นอาจอธิบายความคลาดเคลื่อนของออกซิเจน -18 อาจเป็นไปได้ว่าดินเหนียวที่ดูดซับออกซิเจน -18 เกิดขึ้นในมหาสมุทรมากกว่าในทวีป
สิ่งนั้นชี้ให้เห็นถึงความลึกลับที่ยั่งยืนในวิทยาศาสตร์โลก: เมื่อไรที่ทวีปต่างๆก่อตัวขึ้น?
ตามหลักฐานบางอย่างแสดงว่าทวีปสามารถก่อตัวเป็นแกนกลางของโลกเท่านั้นที่ทำให้เกิดความร้อนและทำให้เย็นลง ไม่ว่าในกรณีใดทวีปสมัยใหม่จะไม่ก่อรูปจนกระทั่งหลังจากจูราสสิค ก่อนหน้านั้นทวีปซุปเปอร์เดียวของ Gondwana ครอบคลุมประมาณหนึ่งในห้าของพื้นผิวโลก Wing ต้องการตรวจสอบพื้นที่ที่อายุน้อยกว่าของเปลือกโลกเพื่อพยายามกำหนดให้ชัดเจนยิ่งขึ้นเมื่อทวีปสมัยใหม่ก่อตัวขึ้น
การศึกษานี้ยังได้สัมผัสกับชีวิตในวัยเด็กบนโลกและวิธีการและเวลาที่มันก่อตัวขึ้น มหาสมุทรในยุคแรก ๆ ของโลกคล้ายกับมหาสมุทรยุคใหม่ทำหน้าที่เป็นบัฟเฟอร์ซึ่ง“ ตอบโต้ภูมิอากาศแบบตอบโต้ระหว่างชีวมณฑลบรรยากาศและภูมิทัศน์ผ่านช่วงเวลาที่ลึกช่วยให้มั่นใจถึงการอยู่อาศัยของดาวเคราะห์ในระยะยาว”
วิทยาศาสตร์ได้วาดรูปของสิ่งที่โลกยุคแรกอาจมีลักษณะและสิ่งที่ธรรมชาติของมหาสมุทรเป็น แต่มันยังไม่เสร็จสมบูรณ์ หลักฐานถูกฝังทั้งในหินและในเวลา และเมื่อเราพยายามที่จะเข้าใจการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศที่นี่บนโลกและเมื่อเราดูดาวเคราะห์นอกระบบได้ดีขึ้นและดีขึ้นคำถามทั้งหมดเหล่านี้เกี่ยวกับโลกโบราณมหาสมุทรและชีวมณฑลได้ให้ความสำคัญกับสิ่งใหม่
ตามที่ผู้เขียนกล่าวไว้ในกระดาษของพวกเขา“ โลกยุคแรกที่ไม่มีทวีปฉุกเฉินอาจคล้ายกับ 'โลกน้ำ' โดยให้ข้อ จำกัด ด้านสิ่งแวดล้อมที่สำคัญเกี่ยวกับที่มาและวิวัฒนาการของสิ่งมีชีวิตบนโลกรวมถึงการดำรงอยู่ที่อื่น“
“ ประวัติความเป็นมาของสิ่งมีชีวิตบนโลกจะติดตามสิ่งที่มีอยู่” Wing กล่าว “ หากคุณมีโลกน้ำโลกที่ปกคลุมไปด้วยมหาสมุทรแล้วนิชแห้งก็จะไม่พร้อมใช้งาน”
มากกว่า:
- รายงานการวิจัย: การเกิดขึ้นของทวีปอาร์เคียอัน จำกัด สะท้อนอยู่ในมหาสมุทรที่อุดมด้วยต้น 18O ของอาร์เคียน
- ข่าวประชาสัมพันธ์: Early Earth อาจเป็น 'waterworld'
- Wikipedia: มหาสมุทรดาวเคราะห์
