Usus Bumi mula bertukar gas dan cecair secara aktif dengan atmosfera dan hidrosfera terlambat, kira-kira 2.5 bilion tahun yang lalu. Ini bercakap dengan sifat penyejukan planet yang tidak biasa, kata ahli geologi dalam artikel yang diterbitkan dalam jurnal Nature.
"Kebanyakan orang tidak menyedari bahawa terdapat sejumlah besar air, pelbagai gas dan bahan mudah menguap lain di usus Bumi. Peratusan mereka agak rendah, tetapi ini diimbangi oleh jumlah besar mantel. Atas sebab ini, "pernafasan" planet ini, pertukaran gas antara litosfera, atmosfera dan hidrosfera, memainkan peranan penting dalam keberadaan dan evolusi kehidupan, "kata Rita Parai dari University of Washington di St. Louis (AS).
Lingkaran hidup
Menurut ahli geologi, kehidupan wujud di Bumi dan tidak ada di Venus disebabkan oleh fakta bahawa usus planet kita tidak berhenti diam, tetapi sentiasa "berhijrah" di antara permukaannya dan lapisan litosfera yang dalam. Pergerakan benua, perendaman batuan secara beransur-ansur di kedalaman mantel dan "kemunculan" berikutnya membantu Bumi "membuang" haba berlebihan dan menstabilkan iklim.
Proses ini, menurut para saintis, tidak hanya mempengaruhi iklim, tetapi juga komposisi atmosfera dan lautan Bumi. Apabila batu-batu benua tenggelam ke dalam mantel, mereka membawa sejumlah besar batuan sedimen yang mengandungi pelbagai gas, air dan lain-lain. Mereka kembali ke permukaan bersama dengan letusan gunung berapi, yang sering mengubah komposisi udara dan air secara dramatik, dan sangat mempengaruhi kehidupan di Bumi.
Sebagai contoh, ahli geologi baru-baru ini mendapati bahawa "permukaan" mantel di sekitar Norilsk moden menyebabkan ketepuan atmosfera dengan sejumlah besar gas rumah kaca dan "penyemaian" lautan dengan nutrien yang mempercepat pertumbuhan mikroba. Kedua-dua peristiwa ini, yang berlaku kira-kira 255 juta tahun yang lalu, berfungsi sebagai "pencetus" untuk Kepupusan Permian, bencana yang paling serius dalam sejarah kehidupan di Bumi.
Paray dan rakannya Sujoy Mukhopadhyay dari University of California di Davis (Amerika Syarikat) mengetahui kapan planet "ringan" itu bermula dengan mengkaji contoh-contoh tertua kerak bumi dan mantel Bumi.
Video promosi:
Seperti yang dijelaskan oleh ahli geologi, usus planet mengandungi sejumlah kecil gas mulia yang sampai di sana bersama-sama dengan kerak "tenggelam", dan timbul akibat kerosakan uranium, torium dan unsur radioaktif lain.
Permulaan lewat
Mukhopadhyay dan Paray menyatakan bahawa pecahan isotop salah satu gas ini, xenon, akan sangat berbeza untuk batuan yang sering bersentuhan dengan air dan atmosfer, dan untuk perkara utama Bumi. Sebagai contoh, mantel utama harus mengandungi jumlah xenon-129 dan xenon-136 yang agak besar, dan udara dan batuan kerak yang diproses harus mengandungi xenon-124 dan xenon-128.
Dengan berpandukan idea ini, para saintis menganalisis beberapa sampel meteorit, yang serupa dalam komposisi dengan bahan utama Bumi, dan juga batuan mantel yang meninggalkan bahagian dalam planet ini baru-baru ini, dan berusaha menghitung masa pelancaran "paru-parunya".
Pengiraan ini menunjukkan bahawa xenon "atmosfera" hampir sama sekali tidak ada di pedalaman Bumi selama dua bilion tahun pertama kehidupan planet ini. Penemuan sedemikian mengejutkan para saintis.
Di satu pihak, ini mungkin bermaksud bahawa proses tektonik dan peredaran batuan di litosfera dimulakan secara tiba-tiba, hanya 2.5 bilion tahun yang lalu. Ini, menurut Paray, sangat diragukan memandangkan bukti geologi yang ada. Sebaliknya, saintis tidak mengecualikan kemungkinan bahawa xenon dan gas lain tidak masuk ke dalam mantel dengan alasan bahawa usus Bumi pada zaman pertama kehidupannya jauh lebih panas daripada yang kita fikirkan sekarang.
Ini menyebabkan fakta bahawa sebahagian besar gas meninggalkan batu kerak bahkan sebelum mereka sempat terjun ke lapisan dalam mantel, yang tidak membenarkan xenon atmosfera "bercampur" dengan rizab bawah tanah gas ini dan mengubah komposisi isotopnya. Kira-kira 2.5-2.4 juta tahun yang lalu, mereka menyejuk dengan mendadak, sebabnya masih belum dapat dilihat.
Tanpa menghiraukan teori mana yang betul, penafsiran satu dan penafsiran lain mengenai penemuan ini dengan ketara mengubah idea kita mengenai penampilan Bumi awal dan keadaan di mana organisma hidup pertama muncul, penulis artikel menyimpulkan.
