Hvordan så jorden ut for 3,2 milliarder år siden? Nye bevis tyder på at planeten var dekket av et stort hav og hadde ingen kontinent i det hele tatt.
Kontinentene dukket opp senere, da platetektonikken presset enorme, steinete landmasser oppover for å bryte havoverflatene, rapporterte forskere nylig.
De fant ledetråder om denne eldgamle vannverden bevart i en biter av gammel havgulv, som nå ligger i utkanten av Nordvest-Australia.
For rundt 4,5 milliarder år siden dannet høyhastighetskollisjoner mellom støv og rombergarter begynnelsen på planeten vår: en boblende, smeltet sfære av magma som var tusenvis av miles dyp. Jorden avkjølte mens den snurret; etter hvert, etter 1000 til 1 million år, dannet den avkjølende magmaen de første mineralkrystallene i jordskorpen.
I mellomtiden kan jordas første vann ha blitt ført hit av isrike kometer fra utenfor solsystemet vårt, eller det kan ha kommet i støv fra skyen av partikler som fødte solen og dens kretsende planeter, rundt jordas dannelse.
Da Jorden var et varmt magmahav, slapp vanndamp og gasser ut i atmosfæren. "Det regnet da ut fra atmosfæren da forholdene ble kule nok," sa hovedforfatterforfatter Benjamin Johnson, en adjunkt i Institutt for geologiske og atmosfæriske vitenskaper ved Iowa State University.
"Vi kan egentlig ikke si hva kilden til vannet er fra arbeidet vårt, men vi antyder at uansett hva kilden var, den var til stede da magmahavet fortsatt var rundt," sa Johnson til Live Science i en e-post.
I den nye studien vendte Johnson og medforfatter Boswell Wing, en førsteamanuensis i geologiske vitenskaper ved University of Colorado Boulder, til Panoramas unike landskap i den australske outbacken. Den steinete naturen bevarer et hydrotermisk system som dateres til 3,2 milliarder år siden, "og registrerer hele havskorpen fra overflaten ned til varmemotoren som drev sirkulasjon," sa Johnson.
Bevart i den uklare havbunnen var forskjellige versjoner, eller isotoper, av oksygen; over tid kan forholdet mellom disse isotoper hjelpe forskere med å avkode forskyvninger i eldgamle havtemperatur og globale klima.
Forskerne avdekket imidlertid noe uventet gjennom analysen av mer enn 100 sedimentprøver. De fant ut at 3,2 milliarder år siden, hav hadde mer oksygen-18 enn oksygen-16 (sistnevnte er mer vanlig i det moderne hav). Datamodellene deres viste at verdensomspennende masser utvasker oksygen-18 fra verdenshavene. I mangel av kontinenter ville havene ha mer oksygen-18. Og forholdet mellom disse to oksygenisotoper antydet at det på det tidspunktet ikke var kontinent i det hele tatt, fant studien.
"Denne verdien er annerledes enn det moderne hav på en måte som lettest kan forklares med en mangel på fremvoksende kontinentale skorpe," sa Johnson i e-posten.
Andre forskere har tidligere foreslått ideen om at Jorden en gang var havdekket, sa Johnson. Det er imidlertid mindre enighet om hvor mye av den skorpen som var synlig over havet. Denne nye oppdagelsen "gir faktiske geokjemiske begrensninger for tilstedeværelsen av land over havet," forklarte han.
Utsiktene til en gammel jord fra vannverden gir også et nytt perspektiv på et annet spennende spørsmål: hvor planetens tidligste livsformer dukket opp og hvordan de utviklet seg, skrev forskerne i studien.
"Det er to store leire for livets opprinnelse: hydrotermiske ventilasjonsåpninger og dammer på land," sa Johnson. "Hvis vårt arbeid er nøyaktig, betyr det at antallet miljøer på land for livet som dukker opp og utvikler seg, var veldig lite eller fraværende før en gang etter 3,2 milliarder år siden."
Funnene ble publisert online i dag (2. mars) i tidsskriftet Nature Geoscience.
Redaktørens merknad: Overskriften på denne artikkelen ble oppdatert 3. mars for å korrigere alderen på en kontinentalfri jord; mens bevisene i denne studien stammer fra mer enn 3 milliarder år siden, var Jorden på den tiden bare 1,5 milliarder år gammel, ikke 3 milliarder år gammel.
