12 ноября 2009 года.
Кипящий океан на поверхности Земли, который, как считают многие, бурлил на её поверхности вскоре после её появления, мог вообще и не существовать. По крайней мере, об этом говорят исследования 3,4 млрд летнего камня. Они показывают, что первичный океан был гораздо более гостеприимен, чем принято считать, и его состав значительно отличался от современного.
Когда осадочные породы формируются на дне океана, они находятся в постоянном взаимодействии с водой, по этому в них содержится такое же количество изотопов различных элементов, что и в воде. Изотопы - это атомы одних и тех же веществ с разным количеством нейтронов в ядре - из-за этого их масса отличается друг от друга. Количество же определённых изотопов, которые отлагаются в камне, во многом зависит от температуры воды. По этому, узнав их соотношение в камне и учтя влияние на него различных внешних факторов с течением времени, можно узнать какой примерно была температура воды в момент формирования этого камня.
Предыдущие исследования на эту тему учитывали только соотношение изотопов кислорода и предполагали, что состав воды в древности был примерно таким же, как сейчас. Если исходить из этих данных - то температура воды 3,5 млрд лет назад - в Архейскую эру - была в среднем 50 градусов по Цельсию и иногда доходила до 85. В таких условиях могут существовать только немногие виды бактерий, как например те, что живут на дне океанов около жерл подводных вулканов или в гидротермальных источниках. По этому учёные предполагали, что в те далёкие времена жизнь на Земле была довольно бедна.
Но содержание изотопов в древних породах зависит также и от состава воды и он мог значительно отличаться от современного. По этому учёные из Stanford University провели исследования куска гранулированой кварцевой породы из Южной Африки - возраст которой насчитывает 3,4 млрд лет. В нём они измеряли соотношения изотопов сразу же двух веществ - кислорода и водорода - это дало более точные данные о том - какой была температура воды в Архейскую эру. Оказалось, что она редко поднималась выше 40 градусов по Цельсию и, возможно, в некотоых местах была даже ниже.
Это говорит о том, что в начале времён на Земле существовали, по крайней мере, отдельные участки воды, где условия были не очень экстремальными и где могли развиваться более изнеженные бактерии. Также анализ этого камня показывает, что в древних океанах было гораздо больше дейтерия - лёгкого изотопа водорода - чем в современных. Затем в течении 3,4 млрд лет дейтерий выходил из воды в атмосферу, а затем, скорее всего, в космос - и так океаны пришли к современному соотношению этих изотопов водорода.
Конечно, в том, что касается Земли 3,4 млрд лет назад - довольно трудно утверждать что-то наверняка - у нас слишком мало данных для этого. И этот метод определения температурных условий в древних водах ещё будет подвергаться критике и пересмотру - но он, по крайней мере, основывается на учёте нескольких факторов и по этому даёт более точные результаты, чем предыдущие исследования.
