30亿年前的地球是什么样的？或许那是一个名副其实的"水星"

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地球在32亿年前是什么样子？ 新证据表明该星球被广阔的海洋覆盖，根本没有大洲。

30亿年前的地球是什么样的？或许那是一个名副其实的"水星"

(Image: © Shutterstock)

科学家们在最近报道中说，随着板块构造将巨大的岩石地块向上推开以破坏海面，大洲随后出现了。

他们发现了有关这个古老水上世界的线索，这些线索保存在现在位于澳大利亚西北部内陆的一大片古老海底中。

大约45亿年前，尘埃与太空岩石之间的高速碰撞形成了我们星球的开始：一个起泡的熔融岩浆球，其深度达数千英里。地球在旋转时冷却；最终，在一千到一百万年后，冷却岩浆在地壳中形成了第一批矿物晶体。

同时，地球的第一个水可能是由来自太阳系外部的富含冰的彗星携带的，或者它可能是在地球形成时从太阳及其绕行行星诞生的粒子云中进入的。

当地球是热的岩浆海洋时，水蒸气和气体逸出到大气中。主要研究学者爱荷华州立大学地质与大气科学系助理教授本杰明·约翰逊（Benjamin Johnson）说：“然后，当天气变得足够凉爽时，它便从大气中下了雨。”“我们不能真正说出我们工作的水源是什么，但是我们建议无论水源是什么，当岩浆海洋还在附近时都存在。”

在这项新研究中，约翰逊和科罗拉多大学博尔德（University of Colorado Boulder）地质科学副教授博斯韦尔（Boswell Wing）着眼于全景图在澳大利亚内陆地区的独特景观。约翰逊说，它的岩石风光保存了可追溯到32亿年前的热液系统，“并记录了从地表一直到驱动循环的热力发动机的整个洋壳。”

在崎的海底中保存着不同形式的氧气或同位素；随着时间的流逝，这些同位素之间的关系可以帮助科学家解读古代海洋温度和全球气候的变化。

但是，科学家们通过分析100多个沉积物样本发现了意想不到的东西。他们发现，在32亿年前，海洋中的氧18（ oxygen-18）比氧16（ oxygen-16）多（而后者在现代海洋中更常见）。他们的计算机模型表明，在全球范围内，大陆陆块从海洋中浸出氧18。在没有大洲的情况下，海洋将携带更多的氧18。研究发现，这两个氧同位素之间的比率暗示当时根本没有大洲。

约翰逊说：“这一价值不同于现代海洋，这在某种程度上可以通过缺乏新兴的大陆壳来轻松解释。”

约翰逊说，其他研究人员此前曾提出过这样的想法，即地球曾经被海洋覆盖。但是，关于在海平面以上能看见多少个地壳的共识却很少。他解释说，这一新发现“为海平面以上土地的存在提供了实际的地球化学限制。”

研究人员在研究中写道，古代水世界的前景也为另一个有趣的问题提供了新的视角：地球上最早的生命出现在哪里以及它们如何进化。

约翰逊说：“有两个主要的生命起源营地：热液喷口和陆地上的池塘。” “如果我们的工作是准确的，那就意味着直到32亿年前的某个时候，陆地上出现和进化的生存环境的数量确实很少或根本没有。”