Sladká voda by mohla byť na našej planéte už 600 miliónov rokov po vzniku Zeme, ukázala analýza zirkónov z Jack Hills v Austrálii.
Oblasť Jack Hills v Západnej Austrálii je náleziskom najstarších zirkónov na svete. Zdroj: Wikimedia Commons
Najstaršie kryštály na svete v sebe ukrývajú cenné svedectvo o tom, ako vyzeral život na Zemi pred stovkami miliónov rokov. Ich analýza ukázala, že boli v kontakte nielen so slanou, ale aj so sladkou vodou. Zistenia poukazujúce na to, že planéta Zem bola vo svojich počiatkoch pokrytá oceánmi i súšou, na ktorej sa mohla zbierať dažďová voda, prináša nová štúdia medzinárodného tímu výskumníkov pod vedením Curtinovej univerzity v Austrálii, publikovaná v Nature Geoscience.
Pohorie Jack Hills
Z počiatočného obdobia vzniku našej Zeme máme len málo hmotných svedectiev. Medzi najvýznamnejšie patria zirkóny z Jack Hills v Austrálii. Ide o najstaršie minerály na planéte, ktoré v sebe ukrývajú kľúčové informácie o Zemi z obdobia svojho vzniku. Najstaršie známe pozemské zirkóny sa uchovali v mladších usadených horninách. Stanovený vek zirkónov sa pohybuje medzi 4,1 – 4,4 miliardy rokov.
Pohorie Jack Hills v Západnej Austrálii sa považuje za zdroj najstaršieho doteraz objaveného materiálu pozemského pôvodu.
Medzinárodný tím pozostávajúci z vedcov z Curtinovej univerzity, Khalifa University v Abú Zabí a Čínskej akadémie vied v novej štúdii poukazuje na to, že sladká voda, nevyhnutná pre život na Zemi, mohla existovať už pred približne štyrmi miliardami rokov, teda skôr, ako sa doteraz predpokladalo. Predchádzajúce štúdie priniesli zistenia, že kolobeh vody existoval na našej Zemi pred 3,2 miliardy rokov.
Vedúci autor štúdie Dr. Hamed Gamaleldien uviedol, že analýzou kryštálov z pohoria Jack Hills výskumníci posunuli časový rámec existencie sladkej vody na našej planéte. Sladká voda tak mohla na Zemi cirkulovať už 600 miliónov rokov po jej vzniku (pred približne 4,56 miliardy rokov).
Analýza zirkónov
S cieľom analýzy vedci extrahovali 2 500 zirkónových zŕn širokých asi ako dva až tri ľudské vlasy. Následne určili vek 1 400 vzoriek a merali v nich izotopy kyslíka.
Slaná voda obsahuje ťažšie izotopy kyslíka, ktoré sú odolnejšie proti odparovaniu, kým dažďová voda obsahuje ľahšie izotopy, povedal vedúci štúdie Hamed Gamaleldien. Použitím počítačového modelu potom tím uskutočnil 10 000 simulácií s rôznymi variantmi zloženia zirkónov (horúce roztavené minerály zmiešané s morskou vodou, dažďovou vodou alebo s morskou aj dažďovou vodou). Na základe prítomných izotopov kyslíka sa vedci domnievajú, že zirkóny prišli do kontaktu aj so sladkou vodou.
Izotopy kyslíka
Poznatky o izotopovom zložení kyslíka, jednej zo základných zložiek vodnej molekuly, v zirkónoch z Jack Hills v sebe ukrývajú informácie o histórii vody počas celého hydrologického cyklu (od vody v oceáne cez pary a vodu zrážok).
Oceány obsahujú vodu tvorenú predovšetkým atómami s izotopom kyslíka-16, menšie množstvo tvorí izotop kyslíka-18. „Keď sa voda vyparuje, odparuje sa kyslík-16 vo väčšom množstve,“ povedal Dr. Hugo Olierook z Curtinovej univerzity pre portál IFLScience, „pretože ľahšie molekuly sa odparujú rýchlejšie.“ Táto ľahšia voda sa potom v podobe zrážok vráti na Zem a môže sa opäť odpariť. Časom má sladká voda vyššiu koncentráciu kyslíka-16 v porovnaní s pôvodnou morskou vodou a nižšiu koncentráciu kyslíka-18.
Pomocou analýzy izotopov kyslíka zistili vedci pôvod vody, s ktorou prišli kryštály do kontaktu počas svojho vzniku. Väčšina skúmaných zirkónov z Jack Hills vznikla buď v zemskom vnútri bez prítomnosti akejkoľvek vody, alebo v oceáne. Malá časť zirkónov má izotopy v hodnotách, ktoré svedčia o kontakte minerálu so sladkou dažďovou vodou. Všetky zirkóny v rámci skúmanej vzorky sú datované do dvoch časových období: okolo 3,4 miliardy rokov a do obdobia pred 3,9 – 4,02 miliardy rokov.
Zmena paradigmy
„Okolo roku 2000 existovala teória, že pred 4 miliardami rokov bola na Zemi len súš,“ uviedol Hugo Olierook z Curtinovej univerzity pre portál IFL science. Ako ďalej Olierook dodal, k zmene paradigmy prišlo v roku 2001, keď vedci našli dôkaz o existencii vody pred viac než 4 miliardami rokov. Vtedy však nevedeli identifikovať druh vody a predpokladali, že „Zem pokrýval globálny oceán, z ktorého nanajvýš vyčnievali malé ostrovy“. Vedci teraz preukázali, že musela existovať aj súš, na ktorej sa formovali jazerá so sladkou vodou.
Fakt, že sú takzvané sladkovodné zirkóny také zriedkavé, môže poukazovať na to, že spomínané súše neboli časté. Ide však o tvrdenie, ktoré môže byť pravdivé pre jedno miesto na Zemi. Podľa Olierooka to skresľuje náš obraz o vtedajšej planéte. Možno v tom čase existovali rozsiahle súše, ktoré však boli na druhej strane zemegule, len sa nám zatiaľ nepodarilo nájsť o tom dôkaz.
Zdroj: Curtin University, IFL Science, CNN, ScienceNews
(zh)
