Потвърдено: Най-Старият Фрагмент От Ранна Земя Е На 4.4 Милиарда Години

{h1}

Изследователите потвърдиха, че кристалът на циркона на джак хилс е най-старият скален фрагмент, открит някога на земята - на възраст 4.4 милиарда години.

Някога чувал ли си този житейски съвет? Когато решаването на голям проблем изглежда невъзможно, разбийте го на по-малки стъпки.

Е, учените просто взеха един от най-големите спорове на геологията и го свиха до атомния размер. Чрез затваряне на единични атоми олово в миниатюрен кристал на циркон от Австралия, изследователите потвърдиха, че кристалът е най-старият скален фрагмент, открит някога на Земята - 4.375 милиарда години, плюс или минус 6 милиона години.

"Доказахме, че химичният запис в тези циркони е надежден", казва Джон Вали, водещ автор на изследването и геохимик от Университета на Уисконсин, Медисън. Резултатите бяха публикувани днес (23 февруари) в списанието Nature Geoscience.

Времева линия, показваща основните събития в земната история.

Времева линия, показваща основните събития в земната история.

Кредит: Andrée Valley, University of Wisconsin

Потвърждението на цирконовата ера има огромно значение за моделите на ранна Земя. Микроелементите в най-старите циркони от гамата на Джак Хилс в Австралия предполагат, че са дошли от богати на вода скали, подобни на гранит, като гранодиорит или тоналит, съобщават други проучвания. Това означава, че Земята се охлажда достатъчно бързо за повърхностни води и скали от континентален тип само 100 милиона години след удара на Луната, масивния сблъсък, който формира системата Земя-Луна. [Как се е образувала Луната?]

„Цирконите ни показват, че най-ранната Земя е била повече като Земята, която познаваме днес“, каза Вали. "Това не беше негостоприемно място."

Съмнителна история

Цирконите са един от най-трудните минерали на планетата. Древните австралийски кристали датират едва 165 милиона години след като Земята се е образувала и са оцелели през пътешествия по реки, погребване дълбоко в кората, нагряване, изстискване и тектонично каране обратно на повърхността. Австралийските циркони от Джак Хилс не са най-старите скали на Земята - тези са в Канада - но преди около 3 милиарда години минералите ерозирали част от първата континентална кора на Земята и станали част от речното корито.

Геолозите са подредили внимателно повече от 100 000 микроскопични циркона на Джак Хилс, които датират от ранните епохи на Земята, от преди 3 милиарда до близо 4,4 милиарда години. (Планетата е на 4,54 милиарда години.) Кристалите съдържат микроскопични включвания, като газови мехурчета, които осигуряват уникален прозорец към условията на Земята, тъй като животът е възникнал и са се образували първите континенти.

Джак Хилс, Австралия, където скалите съдържат най-старите известни минерали на Земята, циркон на възраст 4,4 милиарда години.

Джак Хилс, Австралия, където скалите съдържат най-старите известни минерали на Земята, циркон на възраст 4,4 милиарда години.

Кредит: Джон Вали, Университет на Уисконсин

Открити са само три от най-старите циркони, които датират преди близо 4,4 милиарда години. Екстремната им възраст винаги прави датите подозрителни, поради евентуални радиационни щети. Радиационното увреждане означава, че цирконите са могли да бъдат замърсени през дългия им живот.

Цирконите държат минутни количества от два естествено срещащи се изотопи на уран - изотопите са атоми на един и същ елемент с различен брой неутрони. Уранът радиоактивно се разпада и води до постоянна скорост. Изброяването на броя на оловните изотопи е как учените датират кристалите. Но докато уранът изхвърля оловни атоми, радиоактивният разпад освобождава алфа частици, които могат да повредят кристалите, създавайки дефекти. Тези дефекти означават, че флуидите и външните елементи могат да проникнат в кристалите, поставяйки под съмнение всякакви заключения за ранна Земя въз основа на цирконите.

По-важното е, че уранът и оловото могат да се движат в кристал или дори да избягат или да влязат в циркона. Тази мобилност може да отхвърли броя на озотовия изотоп, използван за изчисляване на възрастите на циркона, и е източникът на многогодишните спорове за живота на цитутите на Джик Хилс „Метусалах“.

"Ако има процес, чрез който оловото може да се премести от една част на кристала на друго място, тогава мястото, където се концентрира оловото, ще има по-стара видима възраст и мястото, откъдето се движи, ще има по-млада видима възраст", каза Вали,

Атом по атом

Вали и неговите съавтори се надяват да сложат край на дебата, като покажат, че въпреки че един от най-старите циркони на Джак Хилс претърпя радиационни щети, оловните атоми останаха на мястото си. Изследователите старателно преброиха отделни оловни атоми в най-стария известен циркон с наскоро разработена техника, наречена атомно-сонда томография. Вътре в циркона оловни атоми се струпват заедно в зони на увреждане, широки само няколко нанометра. Представете си кликове на тийнейджъри по време на обяда в гимназията - като тийнейджъри, нито оловни атоми не са напуснали зоните си.

"Доказахме, че този циркон е затворена геохимична система и никога досега не сме успели да го направим", каза Вали. „Няма съмнение, че много циркони претърпяват радиационни щети, но мисля, че по отношение на тези циркони, това трябва да се разреши веднъж завинаги,“ Долината каза на нашата изумителна планета на WordsSideKick.com.

Катодолуминесцентно изображение на 400 µm циркон и 3-D карта, направена чрез атомно-сонда томография на група от ~ 10 nm струпвания от радиогенни атоми на олово.

Катодолуминесцентно изображение на 400 µm циркон и 3-D карта, направена чрез атомно-сонда томография на група от ~ 10 nm струпвания от радиогенни атоми на олово.

Кредит: Джон Вали, Университет на Уисконсин

Ключовото заключение, че оловните атоми се придържат близо до дома в този първичен циркон, означава, че оценките за възрастта, основани на техники за датиране на уран-олово, са точни, съобщават изследователите. Водещият не се е разминал достатъчно, за да отхвърли вековете. Типично измерване на възрастта, направено с машина, наречена йонна сонда, запва цирконови сегменти, които са хиляди пъти по-големи от клетъчните групи.

"Тази внимателна работа трябва да разреши дебата, защото показва, че наистина има известна мобилност на оловото, за която беше хипотезирано, че води до прекалено стари дати, но мащабът на мобилността е нанометри", казва Самюъл Боуринг, геохимик от MIT, който не е участвал в проучването. "Дори и най-малките обеми, анализирани с йонната сонда, средно отчитат хетерогенностите" или вариациите в циркона.

Новата техника на атомна сонда, макар и изключително трудоемка, може да се използва и за справяне с въпроси за надеждността на други обекти, където са открити изключително стари скали, посочват изследователите. [Имало ли е винаги континенти?]

"Добрите циркони са завинаги. Това, което прави, е да ни помогне да отделим житото от плявата по начин, който никога не бихме могли да направим преди", каза Вали.

електронна поща Беки Оскин или я последвай @beckyoskin, Последвай ни @OAPlanet, Facebook и , Оригинална статия в Нашата изумителна планета на живо.


Видео Добавка: .




Изследване


Ето Как Да Проследите Неконтролираното Потопване На Земята На Китайската Космическа Станция
Ето Как Да Проследите Неконтролираното Потопване На Земята На Китайската Космическа Станция

Очаква Се
Очаква Се "Опасната За Живота Ситуация" На Брега На Персийския Залив, Тъй Като Гордън Се Прогнозира Да Се Засили В Ураган

Наука Новини


Съчувствените Плъхове Си Помагат Взаимно
Съчувствените Плъхове Си Помагат Взаимно

Известният Мозък На Пациента С Амнезия Се Нарязва На 2 401 Резена
Известният Мозък На Пациента С Амнезия Се Нарязва На 2 401 Резена

Депресията Води До Наддаване На Тегло, Изследването Потвърждава
Депресията Води До Наддаване На Тегло, Изследването Потвърждава

Глобалното Затопляне Ще Смаже Ли Винарската Индустрия?
Глобалното Затопляне Ще Смаже Ли Винарската Индустрия?

Вулканът В Чили Продължава Да Отива... И Си Отива...
Вулканът В Чили Продължава Да Отива... И Си Отива...


BG.WordsSideKick.com
Всички Права Запазени!
Възпроизвеждането На Използваните Материали Оставя Само Prostanovkoy Активна Връзка Към Сайта BG.WordsSideKick.com

© 2005–2020 BG.WordsSideKick.com