science >> Wetenschap >  >> Natuur

Bouwstenen voor het leven op aarde kwamen veel later dan we dachten, miljard jaar oude rotsen laten zien

De rotsen die het team heeft geanalyseerd, zijn de oudste bewaarde mantelgesteenten. Ze stellen ons in staat om als door een raam in de vroege geschiedenis van de aarde te kijken. Krediet:UNSW

Oude rotsen uit Groenland hebben aangetoond dat de elementen die nodig zijn voor de evolutie van het leven pas heel laat in de vorming van de planeet naar de aarde kwamen - veel later dan eerder werd gedacht.

Een internationaal team van geologen – onder leiding van de Universiteit van Keulen en met betrokkenheid van UNSW-wetenschappers – heeft belangrijke nieuwe bevindingen gepubliceerd over de oorsprong van oceanen en het leven op aarde:ze hebben bewijs gevonden dat een groot deel van de elementen die essentieel zijn voor de vorming van oceanen en leven, zoals water, koolstof en stikstof - kwamen pas heel laat in haar geschiedenis naar de aarde.

Veel wetenschappers geloofden eerder dat deze elementen er al waren aan het begin van de vorming van onze planeet. Echter, de geologische onderzoeken gepubliceerd in Natuur vandaag hebben aangetoond dat het meeste water in feite pas naar de aarde kwam toen de vorming bijna voltooid was.

Vluchtige elementen zoals water zijn afkomstig van asteroïden, de planetaire bouwstenen die gevormd zijn in het buitenste zonnestelsel. Er is veel discussie en controverse geweest in de wetenschappelijke gemeenschap over het moment waarop precies deze bouwstenen naar de aarde kwamen.

Dr. Mario Fischer-Gödde van het Instituut voor Geologie en Mineralogie van de Universiteit van Keulen, wie leidde het werk, zegt dat we nu in staat zijn om het tijdsbestek nauwkeuriger te beperken.

"De rotsen die we hebben geanalyseerd, zijn de oudste bewaard gebleven mantelgesteenten. Ze stellen ons in staat om als door een raam in de vroege geschiedenis van de aarde te kijken.

"We vergeleken de samenstelling van de oudste, ongeveer 3,8 miljard jaar oud, mantelrotsen uit de Archean Eon met de samenstelling van de asteroïden waaruit ze zijn gevormd, en met de samenstelling van de aardmantel van vandaag."

Om het temporele proces te begrijpen, de onderzoekers bepaalden de isotopen-abundanties van een zeer zeldzaam platinametaal genaamd ruthenium, die de Archeïsche mantel van de aarde bevatte.

Als een genetische vingerafdruk, het zeldzame platinametaal is een indicator voor de late groeifase van de aarde.

"Platinummetalen zoals ruthenium hebben een extreem hoge neiging om te combineren met ijzer. toen de aarde werd gevormd, ruthenium moet volledig in de metalen kern van de aarde zijn geloosd, " zegt professor Fischer-Gödde.

Professor Martin Van Kranendonk, de UNSW-wetenschapper die deel uitmaakte van het onderzoek, zegt dat de reden waarom dit zo interessant is, rechtstreeks verband houdt met het begrijpen van de oorsprong van het leven op aarde, hoe wij mensen zijn ontstaan, En in feite, of we misschien alleen zijn, of buren in het universum hebben.

"Dit komt omdat de resultaten aantonen dat de aarde pas relatief laat in haar aangroeigeschiedenis echt een bewoonbare planeet werd, " hij zegt.

"Als je dit combineert met het bewijs voor heel oud leven op aarde, het onthult dat het leven op onze planeet verrassend snel begon, binnen een paar honderd miljoen jaar. Dit klinkt misschien als veel tijd, en het is, maar het is heel anders dan we dachten, dat het leven een half miljard kostte, of zelfs een miljard jaar om te beginnen.

"En dit geeft hoop voor het vinden van leven op andere planeten met een kortere geologische geschiedenis en periode van 'warme en natte' omstandigheden dan de aarde, want als het leven hier snel kon beginnen, dan is het misschien ergens anders snel begonnen."

Professor dr. Carsten Münker, ook aan de Universiteit van Keulen, toegevoegd:"Het feit dat we nog steeds sporen van zeldzame platinametalen in de aardmantel vinden, betekent dat we kunnen aannemen dat ze pas zijn toegevoegd nadat de vorming van de kern was voltooid - ze waren zeker het resultaat van latere botsingen van de aarde met asteroïden of kleinere planetesimalen."

Wetenschappers verwijzen naar de zeer late bouwstenen van de aarde, die door deze botsingen zijn aangekomen, als het 'late fineer'.

"Onze bevindingen suggereren dat water en andere vluchtige elementen zoals koolstof en stikstof inderdaad heel laat op aarde zijn aangekomen in de 'late fineer'-fase, " zegt professor Fischer-Gödde.

De nieuwe bevindingen zijn het resultaat van samenwerking tussen wetenschappers uit Duitsland, Denemarken, Engeland, Australië en Japan. De wetenschappers plannen verdere excursies naar India, het noordwesten van Australië, en Groenland om meer gesteentemonsters te onderzoeken.