De vroege aarde was misschien veel eerder bewoonbaar dan gedacht, volgens nieuw onderzoek van een groep onder leiding van wetenschappers van de Universiteit van Chicago.

Strontiumatomen tellen in gesteenten uit het noorden van Canada, ze vonden bewijs dat de continentale korst van de aarde honderden miljoenen jaren eerder zou kunnen zijn gevormd dan eerder werd gedacht. Continentale korst is rijker aan essentiële mineralen dan jonger vulkanisch gesteente, wat het aanzienlijk vriendelijker zou hebben gemaakt om het leven te ondersteunen.

"Ons bewijs, wat overeenkomt met opkomend bewijs, waaronder rotsen in West-Australië, suggereert dat de vroege aarde in staat was continentale korst te vormen binnen 350 miljoen jaar na de vorming van het zonnestelsel, " zei Patrick Boehnke, de TC Chamberlin Postdoctoral Fellow bij de afdeling Geophysical Sciences en de eerste auteur van het papier. "Dit verandert de klassieke opvatting, dat de korst heet was, droog en hels voor meer dan een half miljard jaar nadat het gevormd was."

Een van de open vragen in de geologie is hoe en wanneer een deel van de korst - oorspronkelijk allemaal jonger vulkanisch gesteente - veranderde in de continentale korst die we kennen en waar we van houden, dat is lichter en rijker aan silica. Deze taak wordt moeilijker gemaakt omdat het bewijs in de loop van miljoenen jaren steeds meer wordt gesmolten en hervormd. Een van de weinige plaatsen op aarde waar je stukjes korst kunt vinden uit de allereerste tijdperken van de aarde, is in kleine vlekjes apatiet ingebed in jongere rotsen.

Gelukkig voor wetenschappers, sommige van deze "jongere" mineralen (nog steeds ongeveer 3,9 miljard jaar oud) zijn zirkonen - erg hard, weerbestendige mineralen die enigszins lijken op diamanten. "Zirkonen zijn favoriet bij geologen, omdat dit de enige gegevens zijn van de eerste drie tot vierhonderd miljoen jaar van de aarde. Diamanten zijn niet voor altijd - zirkonen wel, ' zei Boehnke.

Plus, de zirkonen zelf kunnen worden gedateerd. "Ze zijn als gelabelde tijdcapsules, " zei prof. Andrew Davis, voorzitter van de afdeling Geofysische Wetenschappen en een co-auteur van de studie.

Wetenschappers kijken meestal naar de verschillende varianten van elementen, isotopen genoemd, om een ​​verhaal te vertellen over deze rotsen. Ze wilden strontium gebruiken, die aanwijzingen geeft over hoeveel silica er in de buurt was op het moment dat het werd gevormd. Het enige probleem is dat deze vlekjes absoluut klein zijn - ongeveer vijf micron breed, de diameter van een streng spinnenzijde - en je moet de strontiumatomen één voor één tellen.

Dit was een opdracht voor een uniek instrument dat vorig jaar online kwam:het CHicago Instrument for Laser Ionization, of CHILI. Deze detector maakt gebruik van lasers die kunnen worden afgestemd om selectief strontium te selecteren en te ioniseren. Toen ze CHILI gebruikten om strontiumisotopen te tellen in gesteenten van Nuvvuagittuq, Canada, ze ontdekten dat de isotopenverhouding suggereerde dat er veel silica aanwezig was toen het zich vormde.

Dit is belangrijk omdat de samenstelling van de korst rechtstreeks van invloed is op de atmosfeer, de samenstelling van zeewater en voedingsstoffen die beschikbaar zijn voor elk ontluikend leven dat hoopt te gedijen op planeet Aarde. Het kan ook betekenen dat er op dat moment minder meteorieten dan gedacht de aarde beukten, waardoor het moeilijk zou zijn geweest om continentale korst te vormen.

"Het hebben van een vroege continentale korst verandert het beeld van de vroege aarde op een aantal manieren, " zei Davy, die ook professor is bij het Enrico Fermi Instituut. "Nu hebben we een manier nodig voor de geologische processen die ervoor zorgen dat de continenten veel sneller gebeuren; je hebt waarschijnlijk water en magma nodig dat ongeveer 600 graden Fahrenheit minder heet is."

De studie sluit ook aan bij een recent artikel van Davis en Boehnke's collega Nicolas Dauphas, die bewijs vond voor regen die 2,5 miljard jaar geleden op de continenten viel, eerder dan gedacht.