A Föld béljai váratlanul későn, körülbelül 2,5 milliárd évvel ezelőtt, aktívan cseréltek gázokat és folyadékokat a légkörrel és a hidroszférával. A geológusok mondják a Nature folyóiratban megjelent cikkben, hogy ez a bolygó hűtésének szokatlan természetére utal.
„A legtöbb ember nem tudja, hogy hatalmas mennyiségű víz, különféle gázok és más illékony anyagok vannak a Föld bélén. Arányuk viszonylag alacsony, de ezt ellensúlyozza a köpeny hatalmas tömege. Ezért a bolygó „légzése”, a gázok cseréje a litoszféra, a légkör és a hidroszféra között fontos szerepet játszik az élet létezésében és fejlődésében”- mondja Rita Parai, a washingtoni egyetem, St. Louis (USA).
Az élet körforgása
A geológusok szerint az élet létezik a Földön, és nincs Vénuszon, mert a bolygónk béljei nem állnak meg, hanem folyamatosan „vándorolnak” a felszínük és a litoszféra mély rétegei között. A kontinensek mozgása, szikláik fokozatos bemerülése a köpeny mélységébe és az azt követő "megjelenésük" segít a Földnek a fölösleges hő elvezetésében és stabilizálja az éghajlatot.
A tudósok szerint ez a folyamat nemcsak az éghajlatot érinti, hanem a Föld légkörének és óceánjainak összetételét is. Amikor a kontinensek kőzete mélyen a süllyedésbe süllyed, nagy mennyiségű üledékes kőzetet hordoznak, amelyek különféle gázokat, vizet és egyéb illékony anyagokat tartalmaznak. A vulkánkitörésekkel visszatérnek a felszínre, amelyek gyakran drámai módon megváltoztatják a levegő és a víz összetételét, és erősen befolyásolják a Föld életét.
Például a közelmúltban a geológusok felfedezték, hogy a köpeny felületének felszíne a modern Norilsk közelében ahhoz vezet, hogy a légkör nagy mennyiségű üvegházhatást okozó gázzal telül, és az óceánok olyan tápanyagokkal "vetődnek", amelyek felgyorsítják a mikrobák növekedését. Mindkét esemény, amely körülbelül 255 millió évvel ezelőtt történt, szolgált a permi kipusztulás "kiváltójának", amely a Föld életének története legsúlyosabb kataklizma.
Paray és kollégája, Sujoy Mukhopadhyay a kaliforniai Davis-i Egyetemen (USA), amikor a Föld kéregének és köpenyének legrégebbi mintáit tanulmányozták, megtudták, mikor indultak ilyen "könnyű" bolygók.
Promóciós videó:
Ahogyan a geológusok kifejtik, a bolygó bélje kis mennyiségű nemesgázt tartalmaz, amelyek odajutnak a „süllyedő” kéreggel együtt, és amelyek az urán, torium és más radioaktív elemek bomlásából származnak.
Késő indulás
Mukhopadhyay és Paray megjegyezte, hogy ezen gázok egyikének, a xenonnak az izotópjai frakciói nagyon különböznek a kőzeteknél, amelyek gyakran érintkeznek a vízzel és a légkörrel, valamint a Föld elsődleges anyagában. Például az elsődleges köpenynek viszonylag nagy mennyiségű xenon-129-et és xenon-136-ot kell tartalmaznia, a kéreg levegőjében és feldolgozott kőzetében xenon-124-t és xenon-128-t kell tartalmazni.
Ennek az ötletnek a vezetésével a tudósok több meteorit mintát elemeztek, amelyek összetétele hasonló a Föld primer anyagához, valamint a köpenykövekből, amelyek viszonylag nemrég hagyták el a bolygó belsejét, és megpróbálták kiszámítani a tüdeje elindulásának idejét.
Ezek a számítások azt mutatták, hogy a "légköri" xenon gyakorlatilag teljesen hiányzott a Föld belsejében a bolygó életének első két milliárd évében. Az ilyen eredmények nagy meglepetést jelentettek a tudósok számára.
Egyrészt ez azt jelentheti, hogy a tektonikus folyamatok és a kőzetek keringése a litoszférában váratlanul későn, csak 2,5 milliárd évvel ezelőtt kezdődtek meg. Paray szerint ez a meglévő geológiai bizonyítékok alapján nagyon kétséges. Másrészt a tudósok nem zárják ki annak lehetőségét, hogy a xenon és más gázok egyszerűen nem kerültek be a köpenybe azzal az indokkal, hogy a Föld bélje életének első korszakában sokkal melegebb volt, mint ma gondolnánk.
Ez ahhoz a tényhez vezetett, hogy a legtöbb gáz elhagyta a kéreg kőzeteket, még mielőtt volt idejük belemerülni a köpeny mély rétegeibe, ami nem tette lehetővé, hogy a légköri xenon „keveredjen” e gáz föld alatti tartalékaival és megváltoztassa izotópos összetételüket. Körülbelül 2,5–2,4 millió évvel ezelőtt hirtelen lehűltek, ennek oka még nem látható.
Függetlenül attól, hogy az elméletek közül melyik helyes, a felfedezés egyik és a másik értelmezése is észrevehetően megváltoztatja a korai Föld megjelenésével és az első élő szervezetek kialakulásának körülményeivel kapcsolatos elképzeléseinket - zárják a cikk szerzői.
