A Föld korai története egy forró, lávából és kőzetből álló masszával kezdődött, amely jelentősen eltért attól a bolygótól, amit ma ismerünk. Egy nemzetközi kutatócsoport most először azonosította ennek a kezdeti „proto Földnek” az anyagát, amelyet a legmélyebb és legidősebb kőzetek rejtenek. Ez a felfedezés rendkívül izgalmas, hiszen ezek a nyomok mintegy 4,5 milliárd év óta fennmaradtak, és lehetőséget adnak arra, hogy jobban megértsük bolygónk első környezeti viszonyait.
A proto Föld nyomai – egy szemcse a homokban
Az ősi anyag megtalálása olyan kihívás volt, mint egyetlen homokszem kiválasztása egy vödörnyi homokból. A kutatók Nicole Nie geokémikus vezetésével az MIT-ről hangsúlyozzák, hogy ez az első közvetlen bizonyíték arra, hogy megőriztük a proto Föld anyagát. „Egy darabot látunk a nagyon ősi Földből, még azelőtt, hogy bekövetkezett volna az óriási becsapódás” – mondja Nie. Ez azért különösen figyelemre méltó, mert az evolúció során várható lett volna, hogy ezek az ősi jelek lassan eltűnnek.
A proto Föld és a nagy becsapódás
A proto Föld csupán rövid ideig létezett, körülbelül 100 millió évig. Ezt követően egy Mars-méretű meteorite becsapódása – amelyet Theiának neveznek – alapvetően megváltoztatta bolygónk összetételét. Ez az esemény nemcsak a Földet formálta át, hanem létrehozta a Holdat is közeli kísérőnknek.
Kálium-40 izotópok nyomában
A kutatók elsősorban a kálium-40 izotóp hiányát keresték. Egy korábbi meteorites tanulmány kimutatta, hogy különböző meteoritek eltérő kálium izotópos aláírással rendelkeznek, így ez az elem alkalmas arra, hogy összehasonlítsák és meghatározzák a kőzetek eredetét. „Ebben a munkában azt találtuk, hogy különböző meteoritek eltérő kálium izotópos aláírással bírnak, ami azt jelenti, hogy a kálium használható a Föld építőköveinek nyomon követésére” – magyarázza Nie.
Ősi kőzetminták elemzése
A kutatócsoport részletes elemzést végzett ősi kőzetmintákon Grönlandról, Kanadából és Hawaiiról – olyan helyekről, ahol vulkáni tevékenység révén mélyből származó anyag kerül felszínre. Ezekben a mintákban egyedülálló kálium aláírást találtak, amely korábban még nem volt ismert. Ez a kémiai ujjlenyomat nem jelenik meg más nagy becsapódások vagy jelenlegi geológiai folyamatok során keletkező kőzetekben. A legvalószínűbb magyarázat szerint ezek a kövek maradványai bolygónk hajnalának.
Számítógépes szimulációk és további bizonyítékok
A kutatók számítógépes modelleket futtattak meteorites adatok alapján annak vizsgálatára, hogyan változhattak ezek az ősi kövek 4,5 milliárd évnyi geológiai folyamat és további becsapódások hatására. Az így kapott változások összhangban álltak az általuk talált kálium aláírással – ez további bizonyíték arra, hogy ezek az anyagok valóban a proto Földből származnak.
Új kérdések: Ismeretlen típusú meteoritek létezése
Egy másik fontos következtetés is levonható: léteznek olyan típusú meteoritek is, amelyeket még nem fedeztünk fel. A proto Föld anyaga valahonnan származnia kellett; ahogy gáz- és porfelhők lassan összeálltak és bolygóvá formálódtak. Ez új irányokat nyit meg a jövőbeli kutatások számára.
„A tudósok eddig úgy próbálták megérteni a Föld eredeti kémiai összetételét, hogy különböző meteorittípusok összetételét kombinálták,” mondja Nie. „De tanulmányunk azt mutatja, hogy jelenlegi meteorites készletünk nem teljes, és még sokat kell tanulnunk arról, honnan származik bolygónk.”
Összegzés
Ez az áttörés új perspektívát kínál bolygónk korai történetének megértéséhez. A proto Föld anyagának felfedezése nemcsak azt jelenti, hogy képesek vagyunk közvetlen bizonyítékokat találni bolygónk kezdeti állapotáról, hanem azt is jelzi, hogy még számos titok vár feltárásra az univerzum meteoritjai között. A Nature Geosciences folyóiratban publikált kutatás alapjaiban változtathatja meg elképzeléseinket arról, hogyan alakult ki bolygónk és milyen folyamatok vezettek mai formájához.
Forrás: https://www.sciencealert.com/geologists-discover-remnants-of-proto-earth-deep-underground