(坎培拉5日综合电)一项最新研究表明,地球上最古老的晶体,显示了在形成过程中暴露于淡水和咸水中的证据。这表明早期的地球已经拥有海洋和陆地,雨水可以汇集在陆地上。虽然早期的地球在许多方面都极其恶劣,但这项发现表明,地球比太阳系中任何其他行星都更像我们今天所知的那样,并且为生命的进化提供了机会。
大多数早期的地球遗迹早已被地幔循环再利用,留下的痕迹无迹可循。然而,位于西澳洲的杰克山脉(Jack Hills)保存了44亿年前的锆石晶体。这些晶体很小,并被结合在年轻得多的沉积岩中,但它们是地球上最古老的矿物,为我们提供了解地球在这些晶体形成时的状态的重要线索。
《有趣科学》(IFLScience)网站周二报导,澳洲科廷大学(Curtin University)的研究团队,透过研究锆石中的同位素比例,解读了锆石形成时水的类型。研究结果显示,绝大多数锆石是在地球内部形成的,没有暴露在水中,或者是在海洋中形成的。然而,一小部分锆石的同位素值与在雨水中形成的结果一致,这些锆石样本都集中在两个时间段:一个是在34亿年前左右,另一个是在39亿年前至40.2亿年前之间。

许多锆石显示出在水中形成的证据,而它们内部氧的类型揭示了水的性质。海洋中的水主要由氧-16原子(O-16)组成,但也包含一些氧-18原子(O-18)。科廷大学的·奥利鲁克博士(Dr Hugo Olierook)表示:“当水蒸发时,氧-16更容易蒸发,因为它比氧-18轻。”水蒸发后形成的雨水,会让湖泊中的氧-18含量减少。
氧-16是地球上最常见的氧同位素,占了地球上氧气的99.76%。它的存在对于地球上的生命至关重要,因为它是水(H2O)的主要组成部分,而水是生命不可或缺的物质。在科学研究中,氧-16的同位素比率可以用来研究地球的历史,例如,透过分析古代岩石中的氧同位素比率,可以推断出地球早期气候和海洋的变化
此前,最古老的水循环地质纪录来自32亿年前。地质学家确信水循环在这个时间段之前就已经开始了,但不知道究竟是多久之前。这项研究表明,在当时,一定存在一些陆地,可以形成淡水湖泊,否则任何雨水都会与海水混合,不会改变同位素比例。
关于生命是在海洋深处的热液喷口附近形成,还是在达尔文提出的“温暖的小池塘”中形成,仍然存在争议。这项研究表明,这两种环境在早期地球上都存在,为生命起源提供了可能性。这项研究近日发表在《自然地球科学》(Nature Geoscience)期刊上。
文:台湾自由时报
图:Curtin University网站
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