Új elgondolások az ősi Föld fejlődéséről

Néhány vizsgálat alapján elképzelhetőnek tűnik, hogy a Föld felszíne kialakulása után gyorsabban lehűlt, mint eddig feltételezték. Egyes modellek szerint pedig nem biztos, hogy az óceánok vize a becsapódó kisbolygók és üstökösmagok szállította anyagokból származik.

A bolygónk kialakulását taglaló elméletek szerint a Föld összeállása után még több 100 millió évig túl forró volt ahhoz, hogy folyékony víz jelenjen meg a felszínén. A légkörben lévő vízpára ezért csak a későbbiekben tudott kicsapódni, és óceánokat alkotni. Utóbbi esemény időpontja az élet kialakulásához vezető fejlődés szempontjából fontos.

Nemrég Martina Menneken (University of Muenster) és kollégái az ausztráliai, idős Jackson Hills területéről származó anyagmintában lévő cirkonkristályokat vizsgálták. A 4,25 milliárd éves kristályokban apró gyémántszemcséket is találtak. Utóbbiak nagynyomású környezetben születnek, amely a Földön a vastag kőzetburok terhelésétől, esetleg az alábukó kőzetlemezekben fellépő tektonikus feszültségtől jön létre.

A gyémántszemcsék elemzése arra utal, hogy keletkezésükkor, azaz 4,25 milliárd évvel ezelőtt vastag kőzetburok és alacsony felszíni hőmérséklet lehetett a Földön. Ezért globális lemeztektonika is lehetett bolygónkon. Ugyanakkor más szakemberek szerint ebben az esetben a cirkonkristályokon is mutatkozniuk kellene a nagy nyomás jeleinek - ezért nem mindenki tartja elég erősnek a fenti érvelést. Egyéb ausztráliai cirkonkristályok kora szintén kedvez a gyorsan hűlő Föld elmléletének. A legidősebb: 4,4 milliárd évesnek becsült kristályok alacsony hőmérsékletű magmából válhattak ki, amely feltehetőleg folyékony vízzel érintkezett.

Szintén az ősi Földdel kapcsolatos eredményt, illetve feltételezést publikáltak nemrég japán kutatók. Régi elképzelés, hogy az óceánok vize a világűrből érkezett kisbolygók és üstökösmagok anyagából származik. Az elméleti modellek mellett erre utal, hogy a világtengerben mérhető deutérium (a hidrogén egyik nehéz izotópja) és hidrogén aránya közelíti a kisbolygóknál feltételezett értéket.

Hidenori Gensa és Masahiro Iokoma (Tokyo University) újfajta vízforrással számolnak az ősi Föld esetében. Modelljük nem H₂O-t, hanem csak hidrogéngázt igényel. Utóbbi anyagból mai tudásunk alapján bőséggel lehetett a bolygóközi térben és a Föld ősi, elsődleges légkörében. A japán kutatók modelljei alapján elképzelhető, hogy az őslégkör hidrogénje reakcióba lépett a felszíni kőzetek oxigéntartalmával, és jelentős mennyiségű vizet hozott létre. Az elgondolás egyik nehézsége, hogy a folyamat a ma mérhetőnél alacsonyabb deutérium/hidrogén arányt eredményez.

A japán szakemberek szerint azonban az arány a későbbiekben jelentősen módosulhatott, a könnyebb hidrogén nagyobb arányban szökhetett el az űrbe, valamint néhány kémiai reakció is növelte a deutériumot tartalmazó víz hányadát - igaz, ezen a területen is megoszlik a szakemberek véleménye. Elképzelhető, hogy a Marsról származó adatok is segítenek majd a kérdés tisztázásában. A 2008 elején leszálló Phoenix-szonda ugyanis a marsi sarki jégben is meg fogja határozni a fenti izotóparányt.