Якою була Земля на початку часів: таємницю розкрили найдавніші кристали на планеті

Історія Землі налічує понад 4,5 мільярда років — за цей час планета зазнала безліч змін і стала домівкою для неймовірної кількості видів. Раніше вчені вважали, що на початку свого шляху наша планета була абсолютно негостинним місцем і сильно відрізнялася від того, якою ми її знаємо сьогодні. Але тепер учені засумнівалися в цьому, пише IFLScience.

У новому дослідженні вчені вивчили найстаріші кристали у світі, зібрані в Джек-Гіллз у Західній Австралії. Саме тут покояться залишки найдавніших порід планети, а деякі з них були перероблені магмою на збережені кристали.

У Фокус. Технології з'явився свій Telegram-канал. Підписуйтесь, щоб не пропускати найсвіжіші та найзахопливіші новини зі світу науки!

Команда використовувала машинне навчання і виявила, що третина цих первісних порід насправді були осадовими. Простими словами, понад 4 мільярди років тому, коли утворилися ці кристали, на Землі була велика кора, схильна до впливу елементів над рівнем моря. Тепер учені вважають, що перші кілька мільйонів років існування планети не були такими вже дивними, як ми припускали раніше.

Аналіз показує, що атоми планети здебільшого ті самі, що були присутні на Землі понад 4 мільярди років тому. Водночас нічого твердого з того часу на планеті просто не збереглося, оскільки воно було перероблено і, ймовірно, безліч разів. Геологи вважають, що саме цей факт є однією з причин, через яку люди вирушили на Місяць і вивчали астероїди, щоб простежити історію "майже до народження Сонячної системи".

Тривалий час відсутність гірських порід, що свідчать про перші 10% існування Землі, засмучували вчених. Однак тепер вчені виявили щось цікаве — у найстаріших речах на планеті, не рахуючи тих, що прибули з космосу, був несподівано виявлений ключ до розгадки втрачених сторінок літопису Землі. Нові дані свідчать про те, що наша планета насправді надзвичайно швидко перетворилася на щось знайоме нам сьогодні.

Під час дослідження вчені вивчили циркони Джек-Гіллз — найстаріші збережені реліквії Землі. Відомо, що вони були утворені близько 4,4 мільярда років тому і згодом були включені до осадових порід, які відтоді зазнали ерозії, залишивши по собі тільки циркони.

Геологи виявили, що циркони Джек-Гіллз кристалізувалися з магми, а не з початкового магматичного океану. Вчені виявили, що земна магма тоді складалася зі старіших порід, втягнутих у середину планети для плавлення. На жаль, більша частина інформації про ці найдавніші породи просто була загублена в процесі перероблення магми, але геологи не втрачали надії з'ясувати один факт: чи були якісь із них осадовими, чи всі вони були магматичними.

Якщо породи були магматичними, то могли утворитися з лави, що остигає, або магми, яка існувала на ранній Землі. Однак осадовим породам необхідний був би колообіг води, за якого породи піддаються впливу атмосфери вище рівня води. Дощ руйнує їх, і матеріал змивається в озера або океани, де осідає і перетворюється на нові форми гірських порід.

За словами керівника дослідження, професора Росса Мітчела з Китайської академії наук, вони з колегами інакше подивилися на найдавніші кристали Землі, а також на деякі з нещодавно відкритих південноафриканських пластів зеленого пісковику. Передбачається, що вони можуть відповідати віку найдавніших кристалів на планеті.

Далі використала машинне навчання, навчивши модель розпізнавати сліди осадового матеріалу в цирконах. У результаті геологи змогли визначити, що стародавні циркони містять велику кількість граніту S-типу граніту, утвореного з відкладень, занурених у магму.

Результати аналізу також показують, що частка цих гранітів з часом збільшувалася в стародавніх кристалах, чого і слід було очікувати. Таким чином, якщо висновки професора Мітчела з колегами вірні, стародавні кристали, утворені 4,24 мільярда років тому, на 35% складалися з гранітів S-типу. Не менш цікавим видається і те, що частка S-типу не зростала стабільно, а варіювалася залежно від циклу формування і розпаду суперконтинентів на планеті.

Раніше Фокус писав про те, що вчені вважають, що Земля сформувалася дуже швидко з крихітних камінчиків.