Výzkum pod vedením MIT odkrývá první důkazy o 4,5 miliardy let staré Protozemě

Výzkumníci odhalili možná první přímý důkaz o původní formě Země, identifikovali chemické stopy, které se datují 4,5 miliardy let, dlouho před kataklyzmatickou srážkou přetvářenou planetu. Objev vědců z MIT a partnerských institucí poukazuje na starověký materiál z rané formování Zeměznámá jako „protoZemě“, která zůstala nedotčená hluboko pod povrchem.

Publikováno v Příroda Geosciencetyto nálezy poskytují vzácný pohled na nejstarší složení Země předtím, než bylo drasticky změněno objektem velikosti Marsu v tom, co je známé jako obří dopad.

Tato událost roztavila vnitřek planety a předpokládá se, že vymazala téměř veškerý původní materiál. Nový výzkum však naznačuje, že některé z těchto raných stavebních kamenů stále existují.

Tým, vedený geochemičkou z MIT Nicole Nie, identifikoval jemný chemický podpis ve vzorcích starověkých hornin z Grónska, Kanady a Havaje – míst, která jsou známá pro uchování nejstaršího materiálu zemské kůry a pláště.

Horniny vykazovaly neobvykle nízkou hladinu draslíku-40, jednoho ze tří přirozeně se vyskytujících izotopů prvku. Tato nerovnováha se nenachází ve většině moderních materiálů Země.

První stopy planet nalezené v signaturách draslíku

Nie vysvětlil, že tento podpis draslíku pravděpodobně předchází obří dopad. Jeho přežití naznačuje, že části původní chemické struktury planety mohly vydržet extrémní podmínky planetární změny. Nazvala to vzácným zábleskem Země, než se stala tím, čím je dnes.

Před touto studií Nie a její kolegové analyzovali meteority vzniklé v různých fázích napříč sluneční soustavou.

Našli řadu poměrů izotopů draslíku a identifikovali to, co nazývali izotopová anomálie draslíku. Tato dřívější práce je přivedla k přesvědčení, že draslík by mohl pomoci vysledovat původ nejstaršího materiálu Země.

Na základě toho se tým obrátil na pozemské vzorky. Pomocí kyselých úprav a přesné hmotnostní spektrometrie měřili hladiny izotopů draslíku v práškové hornině. Jasný deficit draslíku-40 nelze vysvětlit současnými geologickými procesy nebo pozdějšími dopady do vesmíru.

Simulace podporují teorii uchovaného proto materiálu

Pro potvrzení zjištění vědci modelovali, jak by se hladiny draslíku-40 změnily při intenzivních planetárních událostech, jako je obří dopad a míchání pláště.

Výsledky ukázaly, že zatímco většina materiálu planety by se postupem času vyvíjela chemicky, některé oblasti si mohly zachovat své původní složení – v souladu s tím, co bylo nalezeno v vzorky hornin.

Je zvláštní, že žádný ze známých meteoritů neodpovídá profilu draslíku pozorovanému ve vzorcích Země, což naznačuje, že materiály, které vytvořily proto Zemi, možná ještě nebyly objeveny.

Výzkum zahrnoval spolupráci institucí v USA, Číně a Švýcarsku a získal podporu od NASA a MIT.