Zemes zarnas sāka aktīvi apmainīties ar gāzēm un šķidrumiem ar atmosfēru un hidrosfēru negaidīti vēlu, apmēram pirms 2,5 miljardiem gadu. Tas norāda uz planētas atdzišanas neparasto raksturu, saka ģeologi rakstā, kas publicēts žurnālā Nature.
“Lielākā daļa cilvēku nezina, ka Zemes zarnās ir milzīgs daudzums ūdens, dažādas gāzes un citas gaistošas vielas. Viņu īpatsvars ir relatīvi mazs, bet to kompensē milzīgā mantijas masa. Šī iemesla dēļ planētas “elpošanai”, gāzu apmaiņai starp litosfēru, atmosfēru un hidrosfēru ir liela nozīme dzīvības pastāvēšanā un attīstībā,”saka Rita Parai no Vašingtonas Universitātes Sentluisā (ASV).
Dzīves cikls
Pēc ģeologu domām, dzīvība pastāv uz Zemes un Veneras nav, jo mūsu planētas zarnas nestāv uz vietas, bet pastāvīgi “migrē” starp tās virsmu un litosfēras dziļajiem slāņiem. Kontinentu pārvietošanās, viņu iežu pakāpeniska iegremdēšana mantijas dziļumā un to turpmākā "parādīšanās" palīdz Zemei "nogremdēt" lieko siltumu un stabilizēt klimatu.
Šis process, pēc zinātnieku domām, ietekmē ne tikai klimatu, bet arī Zemes atmosfēras un okeānu sastāvu. Kad kontinentu ieži grimst dziļi mantijā, tie nes sev līdzi lielu daudzumu nogulumiežu, kas satur dažādas gāzes, ūdeni un citas gaistošas vielas. Viņi atgriežas virsmā līdz ar vulkānu izvirdumiem, kas bieži dramatiski maina gaisa un ūdens sastāvu un spēcīgi ietekmē dzīvi uz Zemes.
Piemēram, nesen ģeologi ir atklājuši, ka mantijas "segums" mūsdienu Norilskas tuvumā izraisīja atmosfēras piesātinājumu ar lielu daudzumu siltumnīcefekta gāzu un okeānu "iesēšanu" ar barības vielām, kas paātrina mikrobu augšanu. Abi šie notikumi, kas notika pirms aptuveni 255 miljoniem gadu, kalpoja par Permas izmiršanas, kas ir visnopietnākā kataklizma Zemes dzīves vēsturē, sprūdu.
Paraja un viņas kolēģis Sujoy Mukhopadhyay no Kalifornijas Deivisas Universitātes (ASV) uzzināja, kad šādas "gaišās" planētas sāka darboties, pētot vecākos Zemes garozas un mantijas paraugus.
Reklāmas video:
Kā skaidro ģeologi, planētas zarnās ir neliels daudzums cēlgāzu, kas tur nonāk gan kopā ar “grimstošo” garozu, gan urāna, torija un citu radioaktīvo elementu sabrukšanas rezultātā.
Vēls sākums
Mukhopadhyay un Paray atzīmēja, ka vienas no šīm gāzēm, ksenona, izotopu proporcijas būs ļoti atšķirīgas klintīm, kuras bieži nonāk saskarē ar ūdeni un atmosfēru, kā arī Zemes primārajām vielām. Piemēram, primārajā apvalkā jābūt salīdzinoši lielam ksenona-129 un ksenona-136 daudzumam, un garozā esošajos garozā un apstrādātajos iežos vajadzētu būt ksenonam-124 un ksenonam-128.
Šīs idejas vadīti, zinātnieki ir analizējuši vairākus meteorītu paraugus, kas pēc sastāva ir līdzīgi Zemes primārajai vielai, kā arī mantijas akmeņus, kas salīdzinoši nesen atstājuši planētas iekšpusi, un mēģinājuši aprēķināt tās “plaušu” palaišanas laiku.
Šie aprēķini parādīja, ka "atmosfēras" ksenona planētas dzīves pirmajos divos miljardos gadu laikā Zemes iekšienē praktiski nebija. Šādi atklājumi bija liels pārsteigums zinātniekiem.
No vienas puses, tas var nozīmēt, ka tektoniskie procesi un iežu cirkulācija litosfērā sākās negaidīti vēlu, tikai pirms 2,5 miljardiem gadu. Tas, pēc Paraja domām, ir ļoti apšaubāms, ņemot vērā esošos ģeoloģiskos pierādījumus. No otras puses, zinātnieki neizslēdz iespēju, ka ksenons un citas gāzes vienkārši nav iekļuvušas mantijā tā iemesla dēļ, ka Zemes zarnas tās dzīves pirmajos laikos bija daudz karstākas, nekā mēs šodien domājam.
Tas noveda pie tā, ka lielākā daļa gāzu atstāja garozas ieži pat pirms viņiem bija laiks iegrimt mantijas dziļajos slāņos, kas neļāva atmosfēras ksenonam "sajaukties" ar šīs gāzes pazemes rezervēm un mainīt to izotopisko sastāvu. Apmēram pirms 2,5–2,4 miljoniem gadu tie strauji atdzisa, tā iemesls vēl jānoskaidro.
Neatkarīgi no tā, kura no teorijām ir pareiza, gan šī, gan otra šī atklājuma interpretācija ievērojami maina mūsu idejas par agrīnās Zemes izskatu un apstākļiem, kādos radās pirmie dzīvi organismi, secina raksta autori.
