Недрата на Земята започнаха активно да обменят газове и течности с атмосферата и хидросферата неочаквано късно, преди около 2,5 милиарда години. Това говори за необичайната природа на охлаждането на планетата, твърдят геолози в статия, публикувана в списанието Nature.
„Повечето хора не знаят, че в недрата на Земята има огромно количество вода, различни газове и други летливи вещества. Пропорцията им е сравнително ниска, но това се компенсира от огромната маса на мантията. Поради тази причина „дишането“на планетата, обменът на газове между литосферата, атмосферата и хидросферата играе важна роля за съществуването и еволюцията на живота “, казва Рита Параи от Университета на Вашингтон в Сейнт Луис (САЩ).
Кръг на живота
Според геолозите животът съществува на Земята и отсъства на Венера поради факта, че червата на нашата планета не стоят неподвижно, а постоянно „мигрират“между повърхността й и дълбоките слоеве на литосферата. Движението на континентите, постепенното потапяне на скалите им в дълбините на мантията и последващото им "появяване" помагат на Земята да "изхвърли" излишната топлина и да стабилизира климата.
Този процес според учените засяга не само климата, но и състава на атмосферата и океаните на Земята. Когато скалите на континентите потъват дълбоко в мантията, те носят със себе си големи количества утаечни скали, съдържащи различни газове, вода и други летливи вещества. Те се връщат на повърхността заедно с вулканични изригвания, които често драматично променят състава на въздуха и водата и силно влияят на живота на Земята.
Например, наскоро геолозите откриха, че „напластяването“на мантията в околностите на съвременния Норилск доведе до насищане на атмосферата с голямо количество парникови газове и „засяване“на океаните с хранителни вещества, които ускоряват растежа на микробите. И двете тези събития, състояли се преди около 255 милиона години, послужиха като спусък за Пермийското изчезване, най-сериозният катаклизъм в историята на живота на Земята.
Парей и нейната колежка Суджо Мухопадхей от Калифорнийския университет в Дейвис (САЩ) разбраха кога се появяват такива „леки“планети, като изучават най-старите образци на земната кора и мантия.
Промоционално видео:
Както обясняват геолозите, червата на планетата съдържат малки количества благородни газове, които попадат там както заедно с „потъващата“кора, така и произтичащи от разпадането на уран, торий и други радиоактивни елементи.
Късен старт
Mukhopadhyay и Paray отбелязаха, че пропорциите на изотопите на един от тези газове, ксенон, ще бъдат много различни за скалите, които често са в контакт с вода и атмосфера, и за основната материя на Земята. Например, първичната мантия трябва да съдържа сравнително големи количества ксенон-129 и ксенон-136, а въздухът и обработените скали на кора трябва да съдържат ксенон-124 и ксенон-128.
Ръководени от тази идея, учените анализирали няколко проби от метеорити, подобни по състав на основната материя на Земята, както и мантийни скали, напуснали вътрешността на планетата сравнително наскоро, и се опитали да изчислят времето на изстрелване на „белите му дробове“.
Тези изчисления показаха, че "атмосферният" ксенон практически напълно отсъства във вътрешността на Земята през първите два милиарда години от живота на планетата. Подобни открития дойдоха като голяма изненада за учените.
От една страна, това може да означава, че тектонските процеси и циркулацията на скалите в литосферата са започнали неочаквано късно, само преди 2,5 милиарда години. Според Парай това е много съмнително предвид съществуващите геоложки доказателства. От друга страна, учените не изключват възможността ксенон и други газове просто да не са попаднали в мантията по причината, че червата на Земята в първите епохи от живота си са били много по-горещи, отколкото смятаме днес.
Това доведе до факта, че повечето от газовете са напуснали скалите на кората още преди да са имали време да потънат в дълбоките слоеве на мантията, което не позволява на атмосферния ксенон да се "смеси" с подземни запаси на този газ и да промени техния изотопен състав. Преди около 2,5-2,4 милиона години те се охладиха рязко, причината за което остава да се изясни.
Независимо коя от теориите е правилна, и едната, и другата интерпретация на това откритие забележимо променят представите ни за появата на ранната Земя и условията, при които са възникнали първите живи организми, заключават авторите на статията.
