Jump to content
Forum Kopalni Wiedzy
Sign in to follow this  
KopalniaWiedzy.pl

W przeszłości Ziemia była wodnym światem?

Recommended Posts

Przed 3,2 miliardami lat Ziemia mogła być wodnym światem. Tak przynajmniej wynika z badań, których wyniki opublikowano w Nature Geoscience. Badania wykonane przez naukowców z University of Colorado Boulder pomogą lepiej zrozumieć, w jaki sposób i gdzie na Ziemi pojawiły się po raz pierwszy organizmy jednokomórkowe, uważa profesor Boswell Wing.

Wing i Benjamin Johnson prowadzili badania skał w miejscu znanym jako Panorama w północno-zachodniej części australijskiego Outbacku. Dzisiaj to porośnięte krzakami wzgórza poprzecinane dolinami wyschniętych rzek. To dziwne miejsce, mówi Johnson. Jednak można tam badać liczące 3,2 miliarda lat skały, które w przeszłości stanowiły dno oceanu. W regionie Panorama geolodzy mieli wyjątkową okazję zbadania składu chemicznego wody oceanicznej sprzed miliardów lat. Oczywiście samej wody tam nie ma, ale są skały, które wchodziły w interakcje z tą wodą i noszą ślady tej interakcji, dodaje uczony. To tak, jakby analizować ziarna kawy, by dowiedzieć się czegoś o wodzie, z którą miały styczność, wyjaśnia.

Naukowców szczególnie interesowały izotopy tlenu. Cięższy tlen-18 i lżejszy tlen-16.

Uczeni odkryli, że przed 3,2 miliardami lat woda morska musiała mieć inny skład niż obecnie. Było w niej minimalnie więcej tlenu-18. To niewielka różnica, ale bardzo znacząca dla naszego zrozumienia przeszłości Ziemi.

Wing wyjaśnia, że obecnie lądy pokryte są glebami bogatymi w iły, które niczym odkurzacz wyciągają z wody 18O. Naukowcy wysunęli więc hipotezę, która mówi, że najbardziej prawdopodobnym wyjaśnieniem nadmiaru tlenu-18 w dawnym oceanie jest przyjęcie, że wówczas nie było wielkich pokrytych bogatymi glebami mas lądowych, które wyciągałyby izotop z oceanu. Co, oczywiście, nie oznacza, że w ogóle nie było suchego lądu.

Mogły istnieć niewielkie mikrokontynenty. Uważamy jednak, że nie istniały wielkie formacje na globalną skalę, z jakimi mamy do czynienia obecnie, mówi Wing. To oczywiście rodzi pytanie, kiedy rozpoczęły się ruchy tektoniczne, które ostatecznie utworzyły Ziemię, jaką znamy obecnie. Wing i Johnson nie potrafią na nie odpowiedzieć. Już jednak planują badania młodszych formacji skalnych rozsianych od Arizony po RPA. Spróbują zidentyfikować moment, w którym na Ziemi pojawiły się pierwsze duże obszary suchego lądu.


« powrót do artykułu

Share this post


Link to post
Share on other sites

Create an account or sign in to comment

You need to be a member in order to leave a comment

Create an account

Sign up for a new account in our community. It's easy!

Register a new account

Sign in

Already have an account? Sign in here.

Sign In Now
Sign in to follow this  

  • Similar Content

    • By KopalniaWiedzy.pl
      Kontynentalna skorupa ziemska mogła pojawić się nawet 500 milionów lat wcześniej niż dotychczas przypuszczano. Określenie daty jej powstania jest o tyle istotne, że lepiej pomaga zrozumieć warunki, w jakich na naszej planecie pojawiło się życie.
      Wietrzenie skorupy kontynentalnej dostarcza do oceanów wielu składników odżywczych, które mogły pomóc w utrzymaniu i rozwoju prymitywnego życia. Dlatego tak ważnym jest odpowiedź na pytanie, kiedy pojawiły się kontynenty. Aby na nie odpowiedzieć Desiree Roerdink z Uniwersytetu w Bergen i jej zespół zbadali próbki skał z 6 miejsc w Australii, RPA i Indiach.
      W próbkach znajdował się baryt, minerał z grupy siarczanów, który może powstawać w pobliżu kominów hydrotermalnych. Baryt się nie zmienia. Jego skład chemiczny nosi ślady środowiska, w jakim powstawał, stwierdziła Roerdink prezentując wyniki swoich badań w czasie spotkania Europejskiej Unii Nauk Geologicznych.
      Naukowcy wykorzystali stosunek izotopów strontu, by obliczyć, kiedy rozpoczęło się wietrzenie badanych przez nich skał. Na tej podstawie stwierdzili, że po raz pierwszy proces taki miał miejsce około 3,7 miliarda lat temu.
      Ziemia powstała przed około 4,5 miliardami lat. Z czasem jej zewnętrzna część ostygła na tyle, że powstała sztywna skorupa pokryta globalnym oceanem. Przed około 4 miliardami lat rozpoczął się archaik, epoka geologiczna, w której pojawiło się życie. Mamy silne dowody na to, że co najmniej 3,5 miliarda lat temu na Ziemi istniały mikroorganizmy. Dokładnie jednak nie wiemy, kiedy życie się pojawiło.
      Aaron Satkoski z University of Texas mówi, że badania grupy Roerdink pokazują, iż życie mogło pojawić się najpierw na lądzie. Badania te pozwalają nam stwierdzić, kiedy istniały lądy, które mogły pomóc w powstaniu życia, stwierdza uczony.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Naukowcy są niemal pewni, że nasza planeta zyskała Księżyc po tym, jak przed 4,5 miliardami lat w proto-Ziemię uderzyła inna planeta, Theia. Nie wiemy, co się stało z Theią, czy po uderzeniu oddaliła się od powstającej Ziemi czy też obie planety się połączyły. Qian Yuan i jego koledzy z Arizona State University nie tylko sądzą, że doszło do połączenia, ale że resztki Thei tkwią we wnętrzu Ziemi, a oni wiedzą, gdzie ich szukać.
      Pierwsze szacunki dotyczące Thei mówiły, że była to planeta wielkości mniej więcej Marsa. Jednak ostatnio pojawiają się badania, których autorzy twierdzą, że była czterokrotnie większa – wielkości proto-Ziemi. Autorzy obu tych modeli zgadzają się w jednym, że do połączenia jąder Ziemi i Thei doszło błyskawicznie, w ciągu godzin.
      Płaszcz Ziemi czyli położona między jądrem a skorupą warstwa o grubości około 2900 kilometrów, nie jest jednorodny. Około 8% jest wyraźnie inna od reszty. Ta inna część tworzy dwa olbrzymie stosy w pobliżu graniczy płaszcza i jądra. Stosy te zwane są wielkimi prowincjami obniżonych prędkości fal poprzecznych (Large Low Shear Velocity Provinces). Nazwano je tak, gdyż w miejscach tych fale sejsmiczne podróżują nawet 2% wolniej. Jedna z tych prowincji znajduje się pod Afryką, druga zaś pod Pacyfikiem.
      Część naukowców sądzi, że spowalnianie fal w LLSVP wynika z faktu, że mają one wyższą temperaturę niż reszta płaszcza. Yuan i jego koledzy uważają, że nie tylko są cieplejsze, ale również gęstsze i mają inny skład.
      Yuan mówi, że na pomysł, iż LLSVP mogą być pozostałościami Thei wpadł podczas wykładu profesora Miszy Zołotowa, który mówił, iż najsłabszym elementem hipotezy o zderzeniu z Theią jest brak bezpośrednich dowodów na jej istnienie. Wówczas Yuan zaczął się zastanawiać, czy pozostałościami po niej nie mogą być LLSVP.
      Uczony dokonał prostych obliczeń. Najpierw porównał łączną wielkość LLSVP z płaszczem Marsa. Okazało się, że ich wielkość to 80–90 procent płaszcza Czerwonej Planety. Następnie do tej wielkości dodał wielkość Księżyca. Okazało się, że płaszcz Marsa jest niemal identycznej wielkości co LLSVP dodane do wielkości Księżyca. Yuan sięgnął do pracy geochemika Sujoya Mukhopadhyaya z 2012 roku, który na podstawie izotopów gazów szlachetnych z islandzkich bazaltów wykazał, iż w ziemskim płaszczu istnieją dwa źródła takich izotopów i że liczą sobie one to najmniej 4,5 miliarda lat. Są więc starsze od Księżyca. To pasowało do naszej hipotezy, mówi Yuan. Jednym z tych źródeł mogą być pozostałości płaszcza Thei znajdujące się w płaszczu Ziemi.
      Następnie zwrócił się o pomoc do astrofizyka Stevena Descha, który niedawno opublikował pracę nt. prawdopodobnego składu Thei. Wynikało z niej, że płaszcz Thei był bogatszy w tlenek żelaza niż płaszcz Ziemi. To oznacza, że był gęstszy, zatem po zderzeniu mógł zatonąć w płaszczu Ziemi. Yuan i Desch przeprowadzili nowe obliczenia, w których założyli, że płaszcz Thei był nieco bardziej gęsty, niż wynikało to z wcześniejszych obliczeń Descha. Okazało się, że gdyby tak było, to po zderzeniu powstałaby jedna globalna warstwa, a nie dwa stosy. To sugerowało, że pierwotne obliczenia Descha są właściwe.
      Yuan podkreśla, że to hipoteza. Proponujemy ją po raz pierwszy. To coś nowego. Uczony wyraził nadzieję, że inni naukowcy będą chcieli sprawdzić tę hipotezę i poszukają dowodów, na jej potwierdzenie lub obalenie. Dodaje, że kolejnym logicznym krokiem badań byłoby porównanie składu izotopowego LLSVP ze składem izotopowym Księżyca.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Zanim Mars stał się tak suchy, jak obecnie, panujące na nim warunki kilkukrotnie zmieniały się między wilgotnymi a suchymi. Takie wnioski płyną z analizy zdjęć o wysokiej rozdzielczości wykonanych przez teleskop znajdujących się na pokładzie łazika Curiosity. Obrazy te pozwoliły na zapoznanie się ze strukturą Mount Sharp, góry o 6-kilometrowej wysokości położonej w centrum Krateru Gale.
      Po raz pierwszy dysponujemy takimi szczegółami wypiętrzenia na Marsie. Pozwala nam to obserwować bardzo stare skały, mówi William Rapin z Instytutu Badań Astrofizycznych i Planetarnych z Francji, który wraz z kolegami z USA analizował obrazy. Skały te pochodzą sprzed ponad 3,5 miliarda lat, z krytycznego okresu, gdy na Marsie wciąż znajdowała się woda, ale już zachodziły na nim olbrzymie globalne zmiany klimatyczne.
      Warstwy położone u podnóża Mount Sharp noszą cechy warstw, które formowały się w jeziorze. Jednak nad nimi widać warstwy, których wygląd sugeruje, iż powstały w środowisku pustynnym. Jeszcze wyżej położone warstwy wskazują na istnienie wilgotnego klimatu w czasie ich formowania się. Nad nimi zaś naukowcy zauważyli warstwy pochodzące z czasów, gdy na Marsie było sucho.
      Należałoby się spodziewać, że Mars wysychał stopniowo w miarę przesuwania się w czasie. Tymczasem widać, że następował powrót do bardziej wilgotnych czasów. To bardzo ekscytujące i interesujące odkrycie, mówi Christian Schroeder z University of Stirling.
      Łazik Curiosity, który wylądował na Marsie w 2012 roku, ma wjechać na Mount Sharp i ją badać. Być może uda się dzięki temu zbadać, co powodowało tego typu zmiany klimatu na Marsie.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Archeolodzy z Danii, USA, Wielkiej Brytanii i Australii przeprowadzili badania podwodnych wysypisk muszli, udowadniając, że tego typu usypiska stworzone ręką człowieka można odróżnić od naturalnych składowisk muszli, a zatem można je wykorzystać do badań ludzkiego osadnictwa sprzed okresu, gdy badany obszar został pochłonięty przez wodę.
      Naukowcy zbadali wysypiska znajdujące się obecnie w wodach Zatoki Meksykańskiej oraz u wybrzeży Danii. Sam fakt ich istnienia dowodzi, że osadnictwo w badanych regionach było o setki lat starsze, niż się dotychczas uważa. Ponadto wysypiska muszli pozwalają badań związek środowiska wodnego z wczesnymi mieszkańcami regionów nadbrzeżnych.
      Wysypiska muszli to dla nas cenny, obecny na całym świecie, znacznik wskazujący na intensywne wykorzystywanie zasobów morskich. Jednak zawsze sądziliśmy, że wiele takich struktur zostało zniszczonych przez podnoszące się wody oceanów, mówi profesor Geoff Bailey z University of York.
      Przez znaczną część historii ludzkości poziom oceanów był znacznie niższy, nawet o 130 metrów niższy, niż obecnie. Powierzchnia lądów była o miliony kilometrów kwadratowych większa. A zdobyte dowody jasno pokazują, że ludzie żyli na tych rozległych równinach zanim pochłonęła je woda, dodaje profesor Jonathan Benjamin z Flinders University.
      Dzięki nowym badaniom wiemy na przykład, że w Danii takie usypiska muszli były bardziej powszechne niż się uważa, co może znacząco zmienić pogląd na użytkowanie wybrzeża 5000–7300 lat temu.
      Badania pokazują, że im więcej takich miejsc znajdziemy, z tym większym prawdopodobieństwem będziemy musieli na nowo napisać historię wykorzystania wybrzeża przez ludzi. Bardzo ważne jest, byśmy kontynuowali badania podwodnych wysypisk muszli, stwierdza doktor Peter Moe Astrup z duńskiego Moesgaard Museum.
      W takich wysypiskach muszli możemy znaleźć resztki pożywienia, wyrzucone narzędzia i ozdoby, struktury mieszkalne, a nawet pochówki, wyjaśnia doktor Katherine Woo z Uniwersytetu im. Jamesa Cooka. Dostarczają nam więc one tak istotnych informacji jak dane o diecie, technologii wytwarzania przedmiotów i handlu. Co ważne, pozwalają nam zrozumieć, jak ludzie zmieniali z czasem swoją kulturę, jak wchodzili w interakcje z otoczeniem, również w czasach, gdy zmieniał się klimat i rósł poziom oceanów.
      Specjaliści zwracają uwagę, że w czasach, gdy intensywnie rozwijamy infrastrukturę nadbrzeżną – budując np. morskie farmy wiatrowe – musimy uwzględnić potrzebę prowadzenia podwodnych prac archeologicznych na szelfie kontynentalnym. Inaczej możemy bezpowrotnie zniszczyć ważne stanowiska i utracić zawarte w nich informacje.
       


      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Naukowcy z NASA sporządzili pierwszą globalną mapę zmian poziomu powierzchniowych wód słodkich. Chcieli w ten sposób zbadać wpływ człowieka na zasoby słodkowodne. Dzięki najnowszym osiągnięciom technologicznym możliwe było uwzględnienie zbiorników, które jeszcze niedawno uznawano za zbyt małe, by badać je za pomocą satelitów.
      Badania zostały przeprowadzone przez ICESat-2 (Ice, Cloud and land Elevation Satelite-2), który ostrzeliwuje powierzchnię Ziemi 10 000 impulsami laserowymi w ciągu sekundy. Po odbiciu od powierzchni i odebraniu przez satelitę, światło lasera zapewnia niezwykle precyzyjne pomiary wysokości. Biorąc pod uwagę prędkość satelity (6,9 km/s) oraz częstotliwość pracy lasera łatwo wyliczyć, że poszczególne punkty pomiarowe były oddalone od siebie o 70 centymetrów. Dokładność pojedynczego pomiaru wynosi ok. 10 cm, zaś po uśrednieniu jest jeszcze większa.
      W ten sposób w ciągu 22 miesięcy, jakie upłynęły od wystrzelenia ICESat-2 w 2018 roku naukowcy zmierzyli poziom wody w 227 386 sztucznych i naturalnych zbiornikach słodkiej wody. Badania wykazały, że średnio pomiędzy porami roku poziom wody w zbiornikach naturalnych waha się o 22 centymetry. W tym samym czasie w zarządzanych przez człowieka zbiornikach sztucznych dochodzi do wahań rzędu 86 centymetrów. Jako, że liczba zbiorników naturalnych jest 24-krotnie większa niż sztucznych, specjaliści wyliczyli, że zbiorniki sztuczne odpowiadają za 57% globalnej zmienności poziomu wód słodkich.
      Zrozumienie zmienności i odnalezienie jej wzorców pozwala stwierdzić, jak bardzo wpływamy na globalny cykl hydrologiczny. Okazuje się, że wpływ człowieka jest większy, niż sądziliśmy, mówi główna autorka badań, hydrolog Sarah Cooley z Uniwersytetu Stanforda.
      Naukowcy zauważyli też regionalne różnice w zmienności poziomu wody w zbiornikach. Otóż w zbiornikach sztucznych największe wahania poziomu wód mają miejsce na Bliskim Wschodzie, na południu Afryki oraz na zachodzie USA. W zbiornikach naturalnych do największych wahań dochodzi w tropikach.
      Uzyskane wyniki przydadzą się do przyszłych badań nad związkiem pomiędzy działalnością człowieka i zmianami klimatu a dostępnością wody pitnej. Dzięki nim w przyszłości będziemy mogli obserwować, jak zmienia się w czasie zarządzanie wodą przez człowieka oraz w jakich obszarach pojawiają się największe wyzwania, gdzie może dojść do zagrożeń źródeł wody pitnej. To bardzo cenne dane dla określenia wpływu człowieka na globalny obieg wody, dodaje Cooley.
      W swoich badaniach naukowcy wykorzystali dane z satelitów Landsat. To trwający od dziesięcioleci wspólny projekt NASA i U.S. Geological Survey, w ramach którego tworzone są mapy powierzchni naszej planety. Dzięki nim można było zidentyfikować sztuczne i naturalne zbiorniki wody słodkiej na potrzeby misji ICESat-2. Do dwuwymiarowych map misji Landsat dodano teraz trzecią warstwę danych – informacje o zmianach poziomu wód w zbiornikach.
      Głównym celem ICESat-2 są pomiary pokryw lodowych na Ziemi.

      « powrót do artykułu
  • Recently Browsing   0 members

    No registered users viewing this page.

×
×
  • Create New...