Bekræftet: Ældste Fragment Of Early Earth Er 4,4 Milliarder År Gammel

{h1}

Forskere har bekræftet en jack hills zircon crystal er det ældste rockfragment nogensinde fundet på jorden - 4,4 mia. År gammel.

Har du nogensinde hørt dette livsråd? Når det bliver umuligt at løse et stort problem, skal du bryde det i mindre trin.

Nå, forskere tog bare en af ​​geologiens største kontroverser og krympede den ned til atomstørrelse. Ved at zappe enkeltatomer af bly i en lille zircon krystal fra Australien har forskerne bekræftet, at krystallet er det ældste rockfragment, der nogensinde blev fundet på Jorden - 4.375 milliarder år, plus eller minus 6 millioner år.

"Vi har bevist, at den kemiske rekord inde i disse zirkoner er troværdig," sagde John Valley, leder studieforfatter og geokemist ved University of Wisconsin, Madison. Resultaterne blev offentliggjort i dag (23. februar) i tidsskriftet Nature Geoscience.

Tidslinje viser store begivenheder i Jordens historie.

Tidslinje viser store begivenheder i Jordens historie.

Kredit: Andrée Valley, University of Wisconsin

Bekræftelse af zircon-alderen har enorme konsekvenser for modeller af tidlige Jorden. Sporelementer i de ældste zirconer fra Australiens Jack Hills-område tyder på, at de stammer fra vandrige granitlignende sten som granodiorit eller tonalit, andre undersøgelser har rapporteret. Det betyder, at jorden afkøles hurtigt nok til overfladevand og kontinentale sten kun 100 millioner år efter månens indvirkning, den massive kollision, der dannede jordmånesystemet. [Hvordan blev månen dannet?]

"Zircons viser os, at den tidligste jord var mere som jorden, vi kender i dag," sagde Valley. "Det var ikke et ufrivilligt sted."

Dubious historie

Zircons er en af ​​de hårdeste mineraler på planeten. De antikke australske krystaller dateres tilbage til blot 165 millioner år efter jordens dannelse og har overlevet tumbling-ture ned ad floder, begravet dybt i skorstenen, opvarmning, klemning og en tektonisk tur tilbage til overfladen. De australske zirkoner, fra Jack Hills, er ikke de ældste sten på jorden - de er i Canada - men for ca. 3 milliarder år siden eroderede mineralerne nogle af Jordens første kontinentale skorpe og blev en del af en flodseng.

Geologer har omhyggeligt sorteret mere end 100.000 mikroskopiske Jack Hills zirkoner, der går tilbage til Jordens tidlige epoker, fra 3 milliarder til næsten 4,4 milliarder år siden. (Planeten er 4,54 mia. År gammel.) Krystallerne indeholder mikroskopiske indeslutninger, såsom gasbobler, der giver et unikt vindue til forhold på Jorden, da livet opstod, og de første kontinenter dannede sig.

Jack Hills, Australien, hvor klipper viste sig at indeholde de ældste kendte mineraler på jorden, en 4,4 milliarder år gammel zircon.

Jack Hills, Australien, hvor klipper viste sig at indeholde de ældste kendte mineraler på jorden, en 4,4 milliarder år gammel zircon.

Kredit: John Valley, University of Wisconsin

Kun tre af de aller ældste zirconer er blevet fundet, dem der går tilbage til næsten 4,4 milliarder år siden. Deres ekstreme alder gør altid datoen mistænkt på grund af mulig strålingsskade. Strålingsskaderne betyder, at zirconerne kunne have været forurenet i løbet af deres lange levetid.

Zirkoner holder minut mængder af to naturligt forekommende uranisotoper - isotoper er atomer af samme element med forskellige antal neutroner. Uranet aftager radioaktivt at lede konstant. At tælle antallet af blyisotoper er, hvordan forskere dater krystallerne. Men da uran sparker frem blyatomer, frigives det radioaktive forfald alfa partikler, som kan beskadige krystallerne og skabe defekter. Disse defekter betyder væsker, og udvendige elementer kan infiltrere krystallerne og tvivle på eventuelle konklusioner om tidlig jord baseret på zirconerne.

Vigtigere, uran og bly kan flytte rundt i en krystal, eller endda flygte eller komme ind i zircon. Denne mobilitet kan smide den ledende isotoptal, der bruges til at beregne zirkonalderen, og er kilden til de årtier lange kontroverser over Jack Hills zircons 'Methuselah levetid.

"Hvis der er en proces, hvor bly kan flytte fra den ene del af krystallen til et andet sted, vil det sted, hvor bly er koncentreret, have en ældre tilsyneladende alder, og stedet hvorfra det bevæger sig, vil have en yngre tilsyneladende alder", sagde Valley.

Atom med atom

Valley og hans medforfattere håber at afslutte debatten ved at vise, at selvom en af ​​de ældste Jack Hills zircons led strålingsskader, forblev blyatomerne på plads. Forskerne tæller omhyggeligt individuelle blyatomer inden for den ældste kendte zircon med en nyligt udviklet teknik kaldet atom-probe tomografi. Indenfor zirconet ledede atomer sammen i skadezoner kun få nanometer bredt. Forestil dig klienter af teenagere under gymnasiet frokost - ligesom teenagere havde ingen blyatomer forlod deres zoner.

"Vi har demonstreret, at denne zircon er et lukket geokemisk system, og vi har aldrig kunnet gøre det før," sagde Valley. "Der er ingen tvivl om, at mange zirkoner har lider af strålingsskader, men jeg tror i forhold til disse zirkoner, at dette burde løse det en gang for alle," sagde Valley til WordsSideKick.com's Our Amazing Planet.

Katodoluminescensbillede af en 400 μm zircon og 3-D-kort lavet af atom-probe-tomografi af en gruppe af 10-nm-klynger af radiogene atomer af bly.

Katodoluminescensbillede af en 400 μm zircon og 3-D-kort lavet af atom-probe-tomografi af en gruppe af 10-nm-klynger af radiogene atomer af bly.

Kredit: John Valley, University of Wisconsin

Nøglesøgningen, som fører atomer holder tæt på hjemmet inde i denne primære zircon, betyder aldersoverslag baseret på uranledetidsteknikker er nøjagtige, forklarer forskerne.Ledelsen har ikke vredet rundt nok til at smide ud i alderen. En typisk aldersmåling, lavet med en maskine kaldet en ionprobe, zaps zircon-segmenter, der er tusindvis af gange større end skadeklyngerne.

"Dette omhyggelige stykke arbejde bør afklare debatten, fordi det viser, at der faktisk er en vis bevægelighed for bly, som blev antaget at resultere i datoer, der var for gamle, men omfanget af mobilitet er nanometer", siger Samuel Bowring, en geokemist på MIT, som ikke var involveret i undersøgelsen. "Selv de mindste mængder analyseret med ionproben gennemsnitlige ud heterogeniteterne" eller variationer inden for zircon.

Den nye atom-sonde teknik, mens den er ekstremt arbejdskrævende, kan også bruges til at løse spørgsmål om pålidelighed på andre steder, hvor der er fundet yderst gamle klipper, siger forskerne. [Har der altid været kontinenter?]

"Gode zirconer er for evigt, og hvad det gør er at hjælpe os med at adskille hveden fra kafen på en måde, vi aldrig kunne gøre før," sagde Valley.

E-mail Becky Oskin eller følg hende @beckyoskin. Følg os @OAPlanet, Facebook og Google+. Originalartikel på WordsSideKick.com er vores fantastiske planet.


Video Supplement: Lord Blackwood and the Land of the Unclean (SCP-093 and SCP-1867 SCP Tale).




DA.WordsSideKick.com
All Rights Reserved!
Reproduktion Af Materialer Tilladt Kun Prostanovkoy Aktivt Link Til Webstedet DA.WordsSideKick.com

© 2005–2019 DA.WordsSideKick.com