Categorieën
Aarde

De oude aarde was een waterwereld.

Bron: Sciencemag.org

Door Paul VoosenAppel. 9, 2021


Martin Knops:

Citaat uit het artikel: ” De oude waterwereld herinnert ons er ook aan hoe voorwaardelijk de evolutie van de aarde is. De planeet was waarschijnlijk uitgedroogd totdat waterrijke asteroïden hem kort na zijn geboorte bombardeerden. “

De aarde zoals deze er nu uitziet:

Onze aarde nu, gezien vanaf de maan.

En zo zou hij er 3 miljard tot 4 miljard jaar geleden uit hebben gezien:

Onderzoekers denken dat land zo’n 3 tot 4 miljard jaar geleden schaars zou zijn geweest.
 
ALEC BRENNER / HARVARD UNIVERSITY

Door de eeuwen heen is de zeespiegel gestegen en gedaald met de temperatuur, maar er werd altijd aangenomen dat het totale oppervlaktewater van de aarde constant was. Nu neemt het bewijs toe dat ongeveer 3 miljard tot 4 miljard jaar geleden de oceanen van de planeet bijna twee keer zoveel water bevatten – genoeg om de continenten van vandaag onder te dompelen boven de top van de Mount Everest. De overstroming had de motor van de platentektoniek kunnen stimuleren en het leven op het land moeilijker kunnen maken.

Van rotsen in de mantel van vandaag, de dikke laag rots onder de korst, wordt gedacht dat ze de waterwaarde van een oceaan of meer in hun minerale structuren vastleggen. Maar vroeg in de geschiedenis van de aarde was de door radioactiviteit opgewarmde mantel vier keer zo heet. Recent werk met hydraulische persen heeft aangetoond dat veel mineralen niet in staat zouden zijn om zoveel waterstof en zuurstof vast te houden bij manteltemperaturen en -drukken . “Dat suggereert dat het water ergens anders moet zijn geweest”, zegt Junjie Dong, een afgestudeerde student minerale fysica aan de Harvard University die een model leidde op basis van die laboratoriumexperimenten, dat vandaag werd gepubliceerd in AGU Advances . “En het meest waarschijnlijke reservoir is het oppervlak.”

Het artikel is intuïtief logisch, zegt Michael Walter, een experimentele petroloog bij het Carnegie Institution for Science. “Het is een eenvoudig idee dat belangrijke implicaties kan hebben.”

Twee mineralen die diep in de mantel worden aangetroffen, slaan tegenwoordig veel van het water op: wadsleyiet en ringwoodiet, hogedrukvarianten van het vulkanische mineraal olivijn. Stenen die rijk zijn aan die mineralen vormen 7% van de massa van de planeet, en hoewel slechts 2% van hun gewicht vandaag uit water bestaat, “komt een klein beetje neer op veel”, zegt Steven Jacobsen, een experimenteel mineraloog aan de Northwestern University.

Jacobsen en anderen hebben deze mantelmineralen gemaakt door steenpoeders tot tienduizenden atmosferen te persen en ze te verhitten tot 1600 ° C of meer. Het team van Dong heeft de experimenten samengevoegd om te laten zien dat wadsleyiet en ringwoodiet fractioneel minder water vasthouden bij hogere temperaturen. Bovendien voorspelt het team dat naarmate de mantel afkoelde, deze mineralen zelf overvloediger zouden worden, wat bijdraagt ​​aan hun vermogen om water op te nemen naarmate de aarde ouder wordt.

De experimenten zijn niet de enige die een watergebonden planeet suggereren. “Er is ook vrij duidelijk geologisch bewijs”, zegt Benjamin Johnson, een geochemicus aan de Iowa State University. Titaniumconcentraties in 4 miljard jaar oude zirkoonkristallen uit West-Australië suggereren dat ze onder water zijn gevormd . En enkele van de oudst bekende rotsen op aarde, 3 miljard jaar oude formaties in Australië en Groenland, zijn kussenbasalt, bolvormige rotsen die alleen ontstaan ​​als magma onder water afkoelt.

Het werk van Johnson en Boswell Wing, een geobioloog aan de Universiteit van Colorado, Boulder, biedt meer bewijs. Monsters van een 3,24 miljard jaar oud stuk oceanische korst achtergelaten op het vasteland van Australië waren veel rijker aan een zware zuurstofisotoop dan de huidige oceanen. Omdat water deze zware zuurstof verliest wanneer regen reageert met de continentale korst om kleien te vormen, suggereert de overvloed ervan in de oude oceaan dat de continenten op dat moment nauwelijks waren opgekomen, concludeerden Johnson en Wing in een Nature Geoscience- studie uit 2020 . De bevinding betekent niet noodzakelijk dat de oceanen groter waren, merkt Johnson op, maar: “Het is gemakkelijker om ondergedompelde continenten te hebben als de oceanen groter zijn.”

Hoewel de grotere oceaan het voor de continenten moeilijker zou hebben gemaakt om hun nek uit te steken, zou het kunnen verklaren waarom ze al vroeg in de geschiedenis van de aarde in beweging waren, zegt Rebecca Fischer, een experimentele petroloog aan Harvard en co-auteur van de AGU Vervroegde studie. Grotere oceanen hadden kunnen helpen bij het op gang brengen van platentektoniek, omdat water breuken binnendrong en de korst verzwakte, waardoor subductiezones ontstonden waar de ene plak korst onder de andere gleed. En als een zinkende plaat eenmaal begon te duiken, zou de drogere, inherent sterkere mantel hebben geholpen om de plaat te buigen en ervoor te zorgen dat de duik zou doorgaan, zegt Jun Korenaga, een geofysicus aan de Yale University. “Als je geen platen kunt buigen, kun je geen platentektoniek hebben.”

Het bewijs voor grotere oceanen daagt scenario’s uit voor hoe het leven op aarde begon, zegt Thomas Carell, een biochemicus aan de Ludwig Maximilian Universiteit van München. Sommige onderzoekers geloven dat het begon bij voedingsrijke hydrothermale openingen in de oceaan, terwijl anderen de voorkeur geven aan ondiepe vijvers op het droge, die vaak zouden zijn verdampt, waardoor een geconcentreerd bad van chemicaliën ontstond.

Een grotere oceaan verergert de grootste aanval op het onderwaterscenario: dat de oceaan zelf alle ontluikende biomoleculen tot onbeduidendheid zou hebben verdund. Maar door het meeste land te verdrinken, bemoeilijkt het ook het scenario van een dunne vijver. Carell, een vijveradvocaat, zegt in het licht van het nieuwe document dat hij nu een andere geboorteplaats voor het leven overweegt: beschutte, waterige holtes in oceanische rotsen die het oppervlak braken in vulkanische onderzeese bergen. ‘Misschien hadden we kleine grotten waarin het allemaal gebeurde’, zegt hij.

De oude waterwereld herinnert ons er ook aan hoe voorwaardelijk de evolutie van de aarde is. De planeet was waarschijnlijk uitgedroogd totdat waterrijke asteroïden hem kort na zijn geboorte bombardeerden. Als de asteroïden twee keer zoveel water hadden afgezet of de huidige mantel minder trek in water had, dan zouden de continenten, die zo essentieel zijn voor het leven en het klimaat van de planeet, nooit zijn ontstaan. “Het is een heel delicaat systeem, de aarde”, zegt Dong. “Te veel water, of te weinig, en het zou niet werken.” 

Geef een reactie

Vul je gegevens in of klik op een icoon om in te loggen.

WordPress.com logo

Je reageert onder je WordPress.com account. Log uit /  Bijwerken )

Google photo

Je reageert onder je Google account. Log uit /  Bijwerken )

Twitter-afbeelding

Je reageert onder je Twitter account. Log uit /  Bijwerken )

Facebook foto

Je reageert onder je Facebook account. Log uit /  Bijwerken )

Verbinden met %s

Deze site gebruikt Akismet om spam te bestrijden. Ontdek hoe de data van je reactie verwerkt wordt.