你知道生命誕生之前的地球是什么樣的嗎?
在30億年前,我們的地球并不想現(xiàn)在這樣生機(jī)勃勃,通過對(duì)巖石中的物質(zhì)進(jìn)行化學(xué)分析,人們發(fā)現(xiàn)那時(shí)的地球沒有陸地,所有的表面都被一種物質(zhì)覆蓋,那就是——水,無窮無盡的水。
圖片:無盡的水面
32億年前,地球表面是什么樣的呢?所有的最新學(xué)術(shù)研究結(jié)果都指向一個(gè)結(jié)果,這顆行星在遙遠(yuǎn)的32億年前,所有的表面被汪洋大海覆蓋。
科學(xué)研究者們發(fā)現(xiàn):大陸的產(chǎn)生是由于板塊運(yùn)動(dòng)時(shí),巨大的巖石被推進(jìn)上來,冒出海面,逐漸形成了陸地,山峰等等。這個(gè)發(fā)現(xiàn)源自于澳大利亞西北部的內(nèi)陸一塊特殊的陸地,地球還被海洋覆蓋時(shí),這塊陸地還沉睡在古老的海底,而現(xiàn)在,由于板塊的積壓運(yùn)動(dòng),它已經(jīng)成為了澳大利亞的一塊土地,數(shù)億年的時(shí)間造成了如此翻天覆地的變化。
回到45億年前,地球開始形成的時(shí)候,星體碰撞產(chǎn)生了大量的塵埃、太空巖石,它們之間由于靜電、高速碰撞、引力的作用相互吸引融合,最終形成了地球的初形態(tài):一個(gè)直徑數(shù)千英里的巖漿球體,碰撞產(chǎn)生的能量導(dǎo)致地球表面的熔巖經(jīng)久流動(dòng)。在這之后,漫長(zhǎng)歲月里,地球旋轉(zhuǎn)、冷卻,最終,100萬年甚至1000萬年后,這些巖漿終于冷卻,在地殼中形成了第一個(gè)礦物晶體。
這時(shí)的地球還沒有水,那么,地球上的第一滴水來自于哪里呢?這一滴水有很多的可能,宇宙的魅力就在于它的不確定性。可能是太陽(yáng)系外彗星攜帶冰來到這里的,也可能是在地球形成的時(shí)候,太陽(yáng)系中繞著軌道運(yùn)行有其他行星,這些行星的粒子云中帶有水,這些粒子云的部分混進(jìn)塵埃中,而塵埃帶著水形成了地球。
當(dāng)然,在碰撞中,這些水會(huì)被產(chǎn)生的高熱量蒸發(fā)出來,就像愛荷華州立大學(xué)地質(zhì)與大氣科學(xué)系助理教授本杰明·約翰遜(Benjamin Johnson)所說的:"當(dāng)?shù)厍蚴且粋€(gè)熾熱的巖漿海洋時(shí),水蒸氣和氣體逃逸到大氣中。"他的研究報(bào)告還提出有趣的現(xiàn)象:"當(dāng)天氣變得足夠涼爽時(shí),大氣中就開始下雨了。"
“我們不能確切地說水的來源是源于我們的工作,但我們提議,無論來源是什么,當(dāng)巖漿海洋存在的時(shí)候它就已經(jīng)存在了,”約翰遜在郵件中向科學(xué)在線說道。
在大約32億年前,這些枕狀玄武巖填滿整個(gè)海底。(圖片所有:本杰明·約翰遜)
在研究中,約翰遜和他的合作作者,美國(guó)科羅拉多大學(xué)波德分校的一位地質(zhì)科學(xué)副教授,博斯韋爾·溫,致力于澳大利亞內(nèi)陸?yīng)毺氐娜暗孛?。它的巖石景觀保存了一個(gè)可以追溯到32億年前的海底水熱系統(tǒng)。“并且記錄了從其表面往下到驅(qū)動(dòng)其環(huán)流的自然熱機(jī)的整個(gè)海洋地殼?!奔s翰遜說道。
被保存在崎嶇海底的是不同的氧同位素;隨著時(shí)間的過去,這些同位素之間的關(guān)系可以幫助科學(xué)家們解碼古代海洋溫度和全球氣候的轉(zhuǎn)變。
然而,通過對(duì)超過100份沉積物樣品的分析,科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)了意想不到的事情。他們發(fā)現(xiàn)32億年前,海洋中容納更多的氧-18,相對(duì)于氧-16而言(后者在現(xiàn)代海洋中更常見)。他們的電腦模型表明在全球范圍內(nèi),大陸陸塊從海洋中濾去氧-18。在沒有大陸的情況下,海洋中會(huì)攜帶更多的氧-18。研究發(fā)現(xiàn),這兩種氧的同位素之間的比率暗示在那個(gè)時(shí)期根本沒有大陸。
“在最容易被解釋為沒有出現(xiàn)大陸型地殼的這方面而言,此重要性有別于現(xiàn)代海洋。”約翰遜在郵件中說道。
其他研究者以前已經(jīng)提出了地球曾經(jīng)被海洋覆蓋的觀點(diǎn),約翰遜說。然而,在海平面以上究竟有多少巖石是可見的這一點(diǎn)上并沒有達(dá)成一致。這個(gè)新發(fā)現(xiàn)“提供了在海平面以上陸地存在的實(shí)際地球化學(xué)條件”他解釋道。
一顆古老的被水覆蓋的星球(地球)的前景為一個(gè)有趣的問題提供了一種新的視角,研究者們?cè)谘芯繄?bào)告中寫道:這顆星球最早的生命形式出現(xiàn)在哪里?它們又是怎樣進(jìn)化演變的?
Johnson說道:“關(guān)于生命的起源有兩大陣營(yíng)的觀點(diǎn):陸地上的熱泉和池塘湖泊”“如果我們的研究成果是準(zhǔn)確的,這意味著適合生命起源和進(jìn)化的陸地上的生態(tài)環(huán)境的數(shù)量十分稀少,或者一直稀缺直到32億年后才增加。”
相關(guān)知識(shí)
早期的地球(有時(shí)被稱作蓋婭,以古希臘女神命名)在它最初的十億年里被粗略地定義為地球。地質(zhì)年代表包含整個(gè)冥古宙時(shí)期(始于大約46億年前地球的形成),同樣也包含始太古代(始于40億年前)和處于太古宙的古太古代(始于36億年前)的部分年代。
地球形成史中的這一段時(shí)期包含從太陽(yáng)星云經(jīng)過我們已知的堆積過程的星球的形成。這段時(shí)期包括劇烈的隕石轟擊以及巨大的撞擊,同時(shí)包括月球形成導(dǎo)致的一系列巖漿海和巖芯形成期產(chǎn)生的影響。在巖芯形成后,隕石的撞擊或者處于后增薄層的彗星物質(zhì)可能已經(jīng)傳送了水和其他揮發(fā)性化合物到地球表面上。
盡管幾乎沒有地殼物質(zhì)從這段時(shí)期保留下來,最古老的標(biāo)本是位于西澳大利亞的片麻巖地體的Jack山上一個(gè)封閉在一塊變質(zhì)砂礫巖中的規(guī)格為4.404±0.008范圍內(nèi)的鋯石礦物。最早的地表形成(例如伊蘇亞綠巖帶)可以追溯到目前所處地球時(shí)期的后半期,大約3.8gya,在幾乎同一時(shí)期作為后重轟炸期的高峰期。
參考資料
1.Wikipedia百科全書
2.天文學(xué)名詞
3.Mindy Weisberger - Senior Writer-米亞,我很懶,依樂
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參考資料
1.WJ百科全書
2.天文學(xué)名詞
3.原文來自:https://www.livescience.com/waterworld-earth.html?utm_source=notification
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