Intestinele Pământului au început să facă schimb activ de gaze și lichide cu atmosfera și hidrosfera în mod neașteptat cu întârziere, cu aproximativ 2,5 miliarde de ani în urmă. Acest lucru vorbește despre natura neobișnuită a răcirii planetei, spun geologii într-un articol publicat în revista Nature.
„Majoritatea oamenilor nu știu că există o cantitate imensă de apă, diverse gaze și alte substanțe volatile în intestinele Pământului. Proporția lor este relativ scăzută, dar acest lucru este compensat de masa uriașă a mantalei. Din acest motiv, „respirația” planetei, schimbul de gaze între litosferă, atmosferă și hidrosferă, joacă un rol important în existența și evoluția vieții”, spune Rita Parai de la Universitatea din Washington din St. Louis (SUA).
Cercul vietii
Potrivit geologilor, viața există pe Pământ și este absentă pe Venus din cauza faptului că intestinele planetei noastre nu stau nemișcate, ci „migrează” în mod constant între suprafața sa și straturile profunde ale litosferei. Mișcarea continentelor, imersiunea treptată a rocilor lor în adâncurile mantalei și „apariția” lor ulterioară ajută Pământul să „arunce” excesul de căldură și să stabilească climatul.
Acest proces, potrivit oamenilor de știință, afectează nu numai clima, ci și compoziția atmosferei și oceanelor Pământului. Când rocile continentelor se scufundă adânc în manta, ele poartă cu ele cantități mari de roci sedimentare care conțin diverse gaze, apă și alte volatile. Ei revin la suprafață împreună cu erupțiile vulcanice, care adesea schimbă dramatic compoziția aerului și a apei și afectează puternic viața de pe Pământ.
De exemplu, recent, geologii au descoperit că „suprafața” mantei în vecinătatea modernului Norilsk a dus la saturația atmosferei cu o cantitate mare de gaze cu efect de seră și la „însămânțarea” oceanelor cu nutrienți care accelerează creșterea microbilor. Ambele evenimente, care au avut loc în urmă cu aproximativ 255 de milioane de ani, au servit drept declanșator pentru dispariția Permiană, cel mai grav cataclism din istoria vieții de pe Pământ.
Paray și colega ei, Sujoy Mukhopadhyay, de la Universitatea California din Davis (SUA), au aflat când astfel de planete „ușoare” au început să studieze cele mai vechi mostre de scoarță și mantie ale Pământului.
Video promotional:
După cum explică geologii, intestinele planetei conțin cantități mici de gaze nobile care ajung atât împreună cu crusta „scufundată”, care rezultă din degradarea uraniului, toriu și a altor elemente radioactive.
Început târziu
Mukhopadhyay și Paray au remarcat că proporțiile izotopilor unuia dintre aceste gaze, xenonul, vor fi foarte diferite pentru rocile care sunt adesea în contact cu apa și atmosfera și pentru materia primară a Pământului. De exemplu, mantaua primară ar trebui să conțină cantități relativ mari de xenon-129 și xenon-136, iar aerul și rocile prelucrate ale scoarței ar trebui să conțină xenon-124 și xenon-128.
Ghidați de această idee, oamenii de știință au analizat mai multe probe de meteoriți, similare în compoziție cu materia primară a Pământului, precum și roci de manta care au părăsit interiorul planetei relativ recent și au încercat să calculeze timpul de lansare a „plămânilor” acesteia.
Aceste calcule au arătat că xenonul „atmosferic” a fost practic complet absent în interiorul Pământului în primele două miliarde de ani din viața planetei. Astfel de descoperiri au devenit o mare surpriză pentru oamenii de știință.
Pe de o parte, acest lucru poate însemna că procesele tectonice și circulația rocilor în litosferă au început neașteptat de târziu, cu doar 2,5 miliarde de ani în urmă. Acest lucru, potrivit Paray, este foarte îndoielnic, având în vedere dovezile geologice existente. Pe de altă parte, oamenii de știință nu exclud posibilitatea ca xenonul și alte gaze să nu ajungă pur și simplu în manta din motivul că intestinele Pământului în primele epoci ale vieții sale erau mult mai fierbinți decât credem noi astăzi.
Acest lucru a dus la faptul că majoritatea gazelor au părăsit rocile cruste chiar înainte să aibă timp să se cufunde în straturile adânci ale mantalei, ceea ce nu a permis xenonului atmosferic să se „amestece” cu rezervele subterane ale acestui gaz și să-și schimbe compoziția izotopică. În urmă cu aproximativ 2,5-2,4 milioane de ani, s-au răcit brusc, motivul pentru care rămâne de văzut.
Indiferent care dintre teorii este corect, atât interpretarea, cât și cealaltă a acestei descoperiri, schimbă în mod vizibil ideile noastre despre apariția Pământului timpuriu și condițiile în care au apărut primele organisme vii, concluzionează autorii articolului.
