Shkencëtarët: Kristalet e lashta zbulojnë provat më të hershme të ujit të freskët

Një analizë e re e kokrrave të lashta të kristalit të ngulitura në shkëmb nga pjesa e jashtme e Australisë sugjeron se planeti Tokë ishte me një tokë të thatë dhe ujë të freskët rreth 4 miliardë vjet më parë, një kohë kur shkencëtarët kishin menduar se planeti ishte plotësisht i mbuluar nga oqeani.

Sipas një studimi të botuar të hënën në revistën Nature Geoscience, të dhënat kimike të përfshira në kristale zbuluan se shkëmbinjtë e nxehtë dhe të shkrirë nga të cilët ata lindën ranë në kontakt me ujin e freskët gjatë formimit të kristaleve.

“Duke ekzaminuar moshën dhe izotopet e oksigjenit në kristalet e vogla të mineralit të zirkonit, ne gjetëm nënshkrime izotopike jashtëzakonisht të lehta qysh katër miliardë vjet më parë,” tha autori kryesor i studimit Hamed Gamaleldien, një studiues ndihmës në Shkollën e Tokës të Universitetit Curtin.

“Izotope të tilla të lehta të oksigjenit janë zakonisht rezultat i ujit të nxehtë dhe të ëmbël që ndryshon shkëmbinjtë disa kilometra nën sipërfaqen e Tokës”, tha ai.

Gamaleldien tha se dëshmitë e pranisë së ujit të freskët mund të shpjegohen vetëm me ekzistencën e tokës së thatë, ku uji do të mblidhej dhe do të depërtonte në koren kontinentale.

“Kemi dy gjëra të rëndësishme këtu. Ne kemi zbuluar provat më të hershme të ujit të ëmbël dhe dëshmi përfaqësuese për tokë të thatë mbi det,” shtoi ai.

Hulumtimi tregon se cikli i ujit të Tokës, kur uji lëviz midis tokës, oqeaneve dhe atmosferës përmes avullimit dhe reshjeve – funksiononte në atë moment në kohë.

Ky zbulim, thanë autorët, do të thotë se receta për origjinën e jetës ekzistonte më pak se 600 milionë vjet pas formimit të Tokës, shumë kohë përpara dinozaurëve apo edhe jetës më të hershme mikrobike të njohur. Dëshmia më e hershme e pranuar gjerësisht mbi jetën dhe ujin e freskët, vjen nga stromatolitët, mikrobet e fosilizuara që formuan tuma në burimet e nxehta 3.5 miliardë vjet më parë, tha Gamaleldien.

“Ky zbulim jo vetëm që hedh dritë mbi historinë e hershme të Tokës, por gjithashtu sugjeron … masat tokësore dhe uji i ëmbël vendosin skenën për lulëzimin e jetës brenda një periudhe relativisht të shkurtër kohore, më pak se 600 milionë vjet pas formimit të planetit”, tha bashkautori i studimit Hugo Olierook, një studiues i vjetër në Shkollën e Shkencave të Tokës dhe Planetare të Curtin, në një deklaratë.

“Gjetjet shënojnë një hap të rëndësishëm përpara në kuptimin tonë të historisë së hershme të Tokës dhe hapin dyert për eksplorim të mëtejshëm në origjinën e jetës,” shtoi ai.

Një portal në Tokën e hershme

Eoni Hadean, nga 4.5 miliardë deri në 4 miliardë vjet më parë, është kapitulli më i hershëm në historinë e Tokës dhe një epokë e errët gjeologjike që është pak e kuptuar sepse gjeologët thjesht nuk kanë shkëmbinj aq të vjetër për t’u studiuar: Shkëmbinjtë më të vjetër të njohur janë 4 miliardë vjet të vjetër.

Pra, si veprojnë atëherë kristalet e zirkonit si një portal në historinë më të hershme të planetit? Kokrrat e vogla minerale janë veçanërisht të forta dhe mund të çimentohen në shkëmbinj më të rinj. Zirkonet në studim u gjetën në gur ranor portokalli 3.1 miliardë vjeçar nga formacioni Jack Hills, një dalje e shkëmbinjve të gërryer në Australinë Perëndimore.

Ajo që i bën zirkonet veçanërisht të dobishëm për gjeologët është se ato përfshijnë pak uranium në strukturën e tyre dhe shkencëtarët mund të përcaktojnë me saktësi moshën e tyre duke matur zbërthimin radioaktiv të joneve të uraniumit. Materiali më i vjetër me origjinë tokësore ishte një zirkon i gjetur në formacionin Jack Hills i datuar 4.4 miliardë vjet më parë.

“(Zirkoni) është një mineral unik. Është shumë rezistent dhe nuk ndryshon (me kalimin e kohës),” tha Gamaleldien. “Është dëshmitari i vetëm i periudhës Hadean.”

Për të arritur gjetjet e tyre, studiuesit nxorën, montuan dhe lustruan 2500 kokrra zirkon – rreth gjerësia e dy ose tre fijeve të flokëve të njeriut – përpara se të datonin 1400 prej tyre dhe të matën izotope ose versione të ndryshme të oksigjenit brenda zirkoneve.

Uji i kripur përmban izotope më të rënda të oksigjenit, të cilët janë rezistent ndaj avullimit, ndërsa uji i shiut përmban izotope më të lehta, tha Gamaleldien. Dy kristale zirkon treguan prova izotopike të ujit meteorik ose të ëmbël; njëra ishte 4 miliardë vjeç, ndërsa tjetra ishte 3.4 miliardë vjeç, tha ai.

Ekipi kreu 10,000 simulime të përbërjes së zirkonit duke përdorur një model kompjuterik – se si shkëmbinjtë e shkrirë të nxehtë përziheshin me ujin e detit, ujin e shiut ose një kombinim të të dyjave – dhe zbuloi se vetëm me pak ujë të freskët ata mund të shpjegonin nënshkrimin e lehtë izotopik të zirkoneve të tyre.

Kushtet për origjinën e jetës

Gamaleldien tha se ishte e pamundur të dihej nga puna e tyre nëse do të kishte pasur toka të mëdha, por do të kishte pasur pak tokë të thatë mbi nivelin e detit. Për më tepër, toka dhe uji i ëmbël, i cili me gjasë do të kishte rënë si shi, do të siguronte përbërësit thelbësorë për origjinën e jetës, tha ai.

Shkencëtarët kanë teori të ndryshme rreth origjinës së jetës në Tokë. Disa besojnë se është formuar rreth vrimave të thella të oqeanit, por të tjerë dyshojnë se ka ardhur në trupa të cekët të ujit në tokë. Gamaleldien tha se gjetjet e reja ofrojnë mbështetje për hipotezën e fundit dhe studiuesit duan të rikuperojnë më shumë zirkon për analizat gjeokimike për të hetuar më tej.

John Valley, një profesor i gjeoshkencës në Universitetin e Wisconsin-Madison, ra dakord se kushtet për jetë mund të kishin ekzistuar në Tokë shumë kohë më parë. Valley nuk ishte i përfshirë në kërkimin e ri, por ishte ndër shkencëtarët e parë që përdori zirkon për të treguar se Toka kishte oqeane të lashta dhe temperatura më të ftohta më shumë se 4 miliardë vjet më parë, duke sfiduar pikëpamjen se Toka Hadean ishte një rruzull ferr me dete të zjarrta magmë.

Megjithatë, ai tha se lëngu me të cilin pararendësi i zirkonit ra në kontakt mund të kishte qenë uji i shiut ose i detit dhe se modeli kompjuterik që autorët e studimit përdorën supozonte se përbërja izotopike e oqeanit Hadean ishte identike me atë të oqeaneve të sotëm.

“Risia kryesore e punimit të ri është konkluzioni se uji i shiut do të thotë se shkëmbinjtë ishin (në tokë) … dhe jo nëndetëse,” tha Valley. “Kjo është konsideruar gjithmonë si një mundësi, por nuk ka asnjë provë të re të paraqitur që e lejon dikë ta dijë këtë.”