Как только земля становится устойчивой благодаря динамическим процессам, таким как тектоника плит, она начинает выветриваться и добавлять в океан важные минералы и питательные вещества. Записи об этих питательных веществах сохранились в древних наскальных записях. В предыдущих исследованиях изотопы стронция использовались в морских карбонатах, но этих пород обычно мало или они видоизменяются в породах старше 3 миллиардов лет.
Теперь исследователи представляют новый подход к отслеживанию первого появления старых горных пород с использованием другого минерала: «барита»."
Барит образуется из комбинации сульфата, поступающего из океанской воды, смешанного с барием из гидротермальных источников. Барит является надежным рекордсменом по химическому составу океана в своей структуре, что полезно для реконструкции древней окружающей среды. «Состав куска барита, который мы сейчас подбираем в поле и который находился на Земле в течение трех с половиной миллиардов лет, точно такой же, как когда он фактически выпал в осадок», – говорит Дезире Рурдинк, геохимик из Университет Бергена, Норвегия, и руководитель группы нового исследования. "Так что, по сути, это действительно отличный регистратор, чтобы посмотреть на процессы на ранней Земле."
Рурдинк и ее команда протестировали шесть различных месторождений на трех разных континентах, начиная примерно с 3.2 миллиарда до 3.5 миллиардов лет.
Они вычислили соотношение изотопов стронция в барите и оттуда сделали вывод о времени, когда выветрившаяся континентальная порода попала в океан и стала частью барита. Основываясь на данных, полученных в барите, они обнаружили, что выветривание началось около 3.7 миллиардов лет назад – примерно на 500 миллионов лет раньше, чем считалось ранее.
«Это огромный период времени», – говорит Рурдинк. "Это существенно влияет на то, как мы думаем о том, как развивалась жизнь.«Она добавила, что ученые обычно думают о жизни, зарождающейся в глубоком море, в гидротермальных условиях, но биосфера сложна. «Мы действительно не знаем, возможно ли, что жизнь могла возникнуть одновременно на суше», – отметила она, добавив, «но тогда эта земля должна быть там."
Наконец, появление земли кое-что говорит о тектонике плит и раннем появлении геодинамической Земли. «Чтобы получить землю, вам нужны процессы, которые формируют эту континентальную кору и формируют кору, которая химически отличается от океанической коры», – говорит Рурдинк.