32億年前的地球是什麼樣子?新的證據表明,地球被一個巨大的海洋覆蓋,根本沒有大陸。科學家們最近報道說,大陸出現的時間較晚,因為板塊構造將巨大的岩石陸地塊向上推進,衝破海面。
他們在一塊古代海底發現了關於這個古代水世界的線索,這塊海底現在位於澳洲西北部的內陸。大約45億年前,塵埃和太空岩石之間的高速碰撞形成了我們星球的起源:一個幾千英里深的沸騰的岩漿球體。地球旋轉時冷卻,最終,在1000到100萬年之後,冷卻的岩漿在地殼中形成了第一個礦物晶體。
與此同時,地球上的第一批水可能是由太陽系外富含冰的彗星帶到這裡的,也可能是在地球形成前後,由太陽及其軌道行星產生的粒子云和塵埃中來的。
當地球還是滾燙的岩漿海洋時,水蒸氣和氣體逃逸到大氣中。該研究的主要作者、愛荷華州立大學地質和大氣科學系的助理教授本傑明·約翰遜說:“當天氣變得足夠涼爽時,大氣中就開始下雨了。我們不能確切地說這些水的來源是什麼,但我們的確認為,無論來源是什麼,在岩漿海還在的時候,它就已經存在了。”
在這項新的研究中,約翰遜和合著者、科羅拉多大學博爾德分校地質科學副教授博斯韋爾·榮轉向了在澳洲內陸的獨特景觀。它的岩石景觀儲存了一個可以追溯到32億年前的水熱系統,記錄了從地表到驅動環流的熱機的整個海洋地殼。
在那崎嶇不平的海底,儲存著不同的氧同位素,隨著時間的推移,這些同位素之間的關係可以幫助科學家破譯古代海洋溫度和全球氣候的變化。
然而,科學家們在對100多個沉積物樣本的分析中發現了一些意想不到的東西。他們發現,32億年前,海洋中的氧18比氧16多(氧16在現代海洋中更為常見)。他們的計算機模型顯示,在全球範圍內,大陸塊從海洋中濾除氧-18。在沒有大陸的情況下,海洋會攜帶更多的氧-18。研究發現,這兩種氧同位素之間的比例暗示當時根本沒有大陸。
其他研究人員此前曾提出地球曾被海洋覆蓋的觀點。然而,對於海平面以上的地殼究竟有多少是可見的,人們的意見卻很少一致。這一新發現“為海平面以上陸地的存在提供了實際的地球化學約束”。
研究人員在研究報告中寫道,一個古老的水世界地球的前景也為另一個有趣的問題提供了一個新的視角:這個星球最早的生命形式是在哪裡出現的,以及它們是如何進化的。
生命起源有兩個主要的陣營:熱液噴口和陸地上的池塘,如果科學家的工作是準確的,這意味著陸地上生命出現和進化的環境數量非常少,或者直到32億年前才出現。