Maapallon suolet alkoivat vaihtaa kaasuja ja nesteitä aktiivisesti ilmakehän ja hydrosfäärin kanssa odottamatta myöhään, noin 2,5 miljardia vuotta sitten. Tämä kertoo maapallon jäähtymisen epätavallisesta luonteesta, sanovat geologit Nature-lehdessä julkaistussa artikkelissa.
”Useimmat ihmiset eivät tiedä, että maan suolistossa on valtava määrä vettä, erilaisia kaasuja ja muita haihtuvia aineita. Niiden osuus on suhteellisen pieni, mutta vaiheen valtava massa korvaa tämän. Tästä syystä planeetan”hengityksellä”, kaasujen vaihdolla litosfäärin, ilmakehän ja hydrosfäärin välillä on tärkeä rooli elämän olemassaolossa ja kehityksessä”, sanoo Rita Parai Washingtonin yliopistosta St. Louisista (USA).
Elämän kiertokulku
Geologien mukaan elämä on olemassa maapallolla ja sitä ei ole Venuksessa, koska planeettamme suolistot eivät seiso paikallaan, vaan "muuttuvat" jatkuvasti sen pinnan ja litosfäärin syvien kerrosten välillä. Mantereiden liikkuminen, kivien asteittainen upotus vaipan syvyyteen ja niiden myöhempi "esiintyminen" auttavat maata "upottamaan" ylimääräisen lämmön ja vakauttamaan ilmaston.
Tutkijoiden mukaan tämä prosessi ei koske vain ilmastoa, vaan myös maan ilmakehän ja valtamerten koostumusta. Kun mantereiden kivet uppoavat syvälle vaippaan, ne kantavat mukanaan suuria määriä sedimenttikiviä, jotka sisältävät erilaisia kaasuja, vettä ja muita haihtuvia aineita. Ne palautuvat pintaan tulivuorenpurkauksien mukana, jotka usein muuttavat dramaattisesti ilman ja veden koostumusta ja vaikuttavat voimakkaasti maan elämään.
Esimerkiksi äskettäin geologit ovat havainneet, että vaipan "pinnoittaminen" nykyaikaisen Norilskin läheisyydessä johti ilmakehän kyllästämiseen suurella määrällä kasvihuonekaasuja ja valtamerten "kylvämiseen" ravintoaineilla, jotka nopeuttavat mikrobien kasvua. Molemmat näistä tapahtumista, jotka tapahtuivat noin 255 miljoonaa vuotta sitten, toimivat Permin sukupuuton laukaisijana, joka on vakavin katastrofi maan elämän historiassa.
Paray ja hänen kollegansa Sujoy Mukhopadhyay Kalifornian yliopistosta Davisista (USA) saivat selville, milloin "kevyet" planeetat käynnistyivät tutkimalla vanhimpia näytteitä maankuoresta ja vaipasta.
Mainosvideo:
Kuten geologit selittävät, planeetan suolistossa on pieniä määriä jalokaasuja, jotka pääsevät sinne sekä "uppoutuneen" kuoren mukana ja johtuvat uraanin, toriumin ja muiden radioaktiivisten elementtien hajoamisesta.
Myöhäinen aloitus
Mukhopadhyay ja Paray huomauttivat, että yhden näistä kaasuista, ksenonista, isotooppien osuudet ovat hyvin erilaisia kiveille, jotka ovat usein kosketuksissa veden ja ilmakehän kanssa, ja maan pääaineille. Esimerkiksi ensisijaisen vaipan tulisi sisältää suhteellisen suuria määriä ksenon-129 ja ksenon-136, ja kuoren ilmassa ja käsitellyissä kiveissä tulisi olla ksenon-124 ja ksenon-128.
Tämän idean ohjaamana tutkijat analysoivat useita meteoriittinäytteitä, koostumukseltaan samanlaisia kuin maan pääaine, sekä vaippakivet, jotka lähtivät planeetan sisätiloista suhteellisen äskettäin, ja yrittivät laskea "keuhkojen" aloitusajan.
Nämä laskelmat osoittivat, että "ilmakehän" ksenonia puuttui käytännössä kokonaan maapallon sisätiloista planeetan elämän kahden ensimmäisen miljardin vuoden aikana. Tällaiset havainnot olivat suuri yllätys tutkijoille.
Toisaalta tämä voi tarkoittaa, että tektoniset prosessit ja kivien kierto litosfäärissä alkoivat odottamatta myöhään, vain 2,5 miljardia vuotta sitten. Tämä on Parayn mukaan erittäin kyseenalaista olemassa olevan geologisen näytön perusteella. Toisaalta tutkijat eivät sulje pois mahdollisuutta, että ksenoni ja muut kaasut eivät vain päässeet vaippaan syystä, että maapallon suolet sen elämän ensimmäisinä aikakausina olivat paljon kuumempia kuin nykyään luulemme.
Tämä johti siihen tosiseikkaan, että suurin osa kaasuista jätti kuorekiviä jo ennen kuin niiden oli aika upottaa vaipan syviin kerroksiin, mikä ei antanut ilmakehän ksenonille "sekoittua" tämän kaasun maanalaisiin varastoihin ja muuttaa niiden isotooppista koostumusta. Noin 2,5–2,4 miljoonaa vuotta sitten ne jäähtyivät voimakkaasti, minkä syy on vielä nähtävissä.
Riippumatta siitä, kumpi teorioista on oikea, sekä tämän että toisen tulkinnan tulokset muuttavat huomattavasti ajatuksiamme varhaisen maan ilmeestä ja olosuhteista, joissa ensimmäiset elävät organismit syntyivät, artikkelin kirjoittajat päättelevät.
