根据芝加哥大学科学家领导的一个小组的最新研究，早期的地球可能比我们想象的更早适宜居住。
通过计算加拿大北部岩石中的锶原子，他们发现了地球大陆地壳形成的时间可能比之前认为的要早几亿年的证据。大陆地壳比较年轻的火山岩含有更丰富的基本矿物，这使得它对维持生命非常有利。
“我们的证据,广场与新兴证据包括岩石在澳大利亚西部,表明早期的地球在3.5亿年能够形成大陆地壳的太阳系的形成,”帕特里克Boehnke说的T.C. Chamberlin博士后的地球物理科学和第一作者在纸上。“这改变了传统的观点，即地壳在形成后的5亿多年里是热的、干的、地狱般的。”
地质学中一个悬而未决的问题是，一些地壳——最初都是较年轻的火山岩——是如何以及何时转变成我们所熟悉和喜爱的大陆地壳的。这项任务变得更加困难，因为证据在数百万年的时间里不断被融化和改造。地球上很少有地方能找到最早期地球时期的地壳碎片，其中之一就是埋藏在较年轻岩石中的小块磷灰石。
对科学家来说，幸运的是，这些“较年轻”的矿物(仍然有39亿年的历史)中有一些是锆石——一种非常坚硬、耐候的矿物，有点类似于钻石。“锆石是地质学家的最爱，因为它们是地球最初3到4亿年的唯一记录。钻石不会永远是锆石，”Boehnke说。
此外，锆石本身可以确定年代。“它们就像贴有标签的时间胶囊，”该研究的合著者、地球物理科学系主席安德鲁·戴维斯(Andrew Davis)教授说。
科学家们通常通过观察被称为同位素的元素的不同变体来讲述这些岩石的故事。他们想要使用锶，它提供了关于硅在形成时的数量的线索。唯一的问题是这些斑点非常小——直径只有5微米，相当于一根蜘蛛丝的直径——你必须一个一个地数锶原子。
这是去年上线的一种独特仪器的任务:芝加哥激光电离仪器，简称CHILI。这种探测器使用激光，可以调谐，选择性地挑选和电离锶。当他们用辣椒对加拿大Nuvvuagittuq岩石中的锶同位素进行计数时，他们发现同位素比值表明在岩石形成时存在大量的二氧化硅。
这一点很重要，因为地壳的构成直接影响到大气、海水的成分以及任何希望在地球上茁壮成长的萌芽生命所能获得的营养物质。这也可能意味着当时撞击地球的陨石比想象的要少，这将使大陆地壳难以形成。
“早期的大陆地壳在很多方面改变了早期地球的面貌，”同时也是恩里科费米研究所教授的戴维斯说。“现在我们需要一种方法，让地质过程使大陆发生得更快;你可能需要温度低600华氏度的水和岩浆。”
这项研究也与Davis和Boehnke的同事Nicolas Dauphas最近的一篇论文不谋而合，该论文发现了25亿年前大陆降雨的证据，比之前认为的要早。
UChicago研究教授托马斯·里特•斯蒂芬和博士后学者Trappitsch与劳伦斯利弗莫尔国家实验室(现在)也在研究中,作者以及阿贡杰出研究员迈克Pellin阿贡国家实验室,也是教授(兼职)地球物理学院和恩里科·费米研究所。
加州大学洛杉矶分校(UCLA)和伯克利地质年代学中心(Berkeley Geochronology Center)也参与了这项研究。
引文:“钾质，高硅冥河地壳。Boehnke等人，2018年6月4日，《美国国家科学院院刊》。DOI: 10.1073 / pnas.1720880115
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