Poslední dobou se stává pravidlem, že když chcete najít doopravdy staré horniny, tak musíte do západní Austrálie. Miliardové stáří je tam cítit na každém kroku divokrásnou marťanskou krajinou. Právě odtud je známý i nejstarší materiál na Zemi, slavné krystaly zirkonu (křemičitanu zirkoničitého) z Jack Hills. Jak už to ale v podobných případech bývá, u nejstarších fosilií, hvězd, galaxií a podobně, objevitelem rekordních věcí chce být úplně každý a tak se i kolem zirkonu z Jack Hills vlečou spory.
Zatím poslední tah v partii o nejstarší pozemské horniny učinil John Valley z Wisconsinské univerzity v Madisonu, když s početným týmem spolupracovníků potvrdil vznik pozemské kůry přinejmenším před 4,4 miliardami let. Jinými slovy, nedlouho po samotnému vzniku Země v mladičké Sluneční soustavě. Krystaly zirkonu, s nimiž Valley a spol. pracovali, jsou tak opět doloženy jako nejstarší známý materiál jakéhokoliv druhu na Zemi.
Valley a spol. tím také silně podpořili hypotézu Chladné mladé Země (CEE, Cool Early Earth), podle níž čerstvá Země záhy po svém vzniku vychladla natolik, že se na ní objevily oceány kapalné vody. Jde o to, že by zmíněné krystaly zirkonu měly vznikat v kapalné vodě Podle Valleyho se to stalo asi tak před 4,4 až 4,3 miliardami let, dlouho před peklem Pozdního těžkého bombardování meteority (Late Heavy Bombardment). Jestli to tak bylo, tak je otázkou, kdy se na Zemi objevil život. Pokud nevnímáme vznik života jako absolutní zázrak všehomíra, na němž musela intenzivně spolupracovat všechna božstva, která si kdy lidstvo vymyslelo, pak lze docela rozumě očekávat, že se život objevil hned jak to šlo. V případě Chladné mladé Země tedy dost brzy. Zní to dobře, ale ve skutečnosti je to dost frustrující, protože z téhle doby nemáme kromě pár krystalů zirkonu vůbec nic. Takže bychom se mohli jen velmi hrubě dohadovat, jak tehdejší život mohl fungovat. Pokud by ale život vznikl až po Pozdním těžkém bombardování, tak se už tu a tam máme čeho chytit. Samozřejmě je ve hře i možnost, že život vznikl na Chladné mladé Zemi, byl zmasakrován v Pozdním těžkém bombardování, a pak se objevil znovu.
Vědci použili k analýze pradávných krystalů zirkonu tomografickou atomovou sondu (APT, Atom‑Probe Tomography), která společně s hmotnostní spektrometrií sekundárních iontů zajistila spolehlivé určení stáří zkoumaného zirkonu proměřením vlastností přimíšených atomů olova. Tyto atomy vytvořily cca 1 miliardu let po krystalizaci samotného zirkonu shluky, které Valley poeticky přirovnává k hrozinkám v pudinku.
Vznik, poměr zahrnutých izotopů a velikost těchto shluků, která činí méně než 50 atomů olova, dohromady fungují jako svého druhu hodiny, které potvrzují předpokládané stáří zirkonu z Jack Hills. Cenné informace poskytla i analýza poměrů izotopů kyslíku, obsaženého v tomto zirkonu.
Podle Valleyho a spol. vše svědčí ve prospěch hypotézy Chladné mladé Země, podle které čerstvě zrozená Země prožila intenzivní srážky s meteority, včetně šíleného střetu s tělesem velikosti Marsu, při němž vznikl dnešní Měsíc, a pak docela brzy vychladla. Oceány žhavé lávy v takovém případě nahradila voda o příjemné teplotě, ve které se mohlo dít leccos zajímavého.
|
Check out the oldest piece of Earth. |
Literatura
University of Wisconsin-Madison News 23. 2. 2014, Nature Geoscience 7: 219–223, Wikipedia (Jack Hills, Cool Early Earth, Atom-probe).