Det kan virke usannsynlig, men ørsmå korn med mineraler kan bidra til å fortelle historien om den tidlige jorda. Og forskere som studerer kornene sier at for 4,4 milliarder år siden var Jorden et karrig, fjellløst sted, og nesten alt var under vann. Bare en håndfull øyer stakk over overflaten.
Forskere ved Australian National University står bak denne studien, ledet av forsker Dr. Antony Burnham. Mineralkornene i studien er de eldste bergartene som noen gang er funnet. De er 4,4 milliarder årige mineralsk korn fra zirkon fra Jack Hills i Vest-Australia, der de ble bevart i sandsteinsformasjoner.
For 4,4 milliarder år siden var jorden i det som kalles ‘Hadean Eon’. Denne tidsperioden er dårlig forstått, fordi det ikke er noen rockerekord som dateres fra den tiden. Det er her zirkon mineralkornene kommer inn.
"Jordens historie er som en bok med det første kapittelet dratt uten overlevende bergarter fra veldig tidlig periode, men vi har brukt disse sporstoffer av zirkon for å bygge en profil av verden på den tiden." - Lederforsker Dr. Antony Burnham, Australian National University
På en måte er disse zirkonkornene de manglende sidene.
Zircons kjemiske navn er zirkoniumsilikat, og det finnes nesten overalt i jordskorpen. Denne studien fokuserer på det som kalles detrital zirkon, som er dannet i stollende bergarter, men overlever deretter over tid til de blir avsatt i sedimentære bergarter. Zirkonkorn er vanligvis veldig små, omtrent 0,1 til 0,3 mm store.
Zirkon inneholder ofte spor av thorium og uran, noe som betyr at de lett kan dateres med moderne dateringsmetoder. Zirkon kan overleve mange geologiske prosesser som metamorfisme, noe som forklarer deres nytteverdi i å studere den tidlige jorden. De blir ikke lett ødelagt, og de har en historie å fortelle oss.
Zirkonkornene ble krystallisert i magma omtrent 500 millioner år etter at jorden ble dannet. Som et resultat tilbyr de sjelden innsikt i forhold på jorden den gangen. De aktuelle zirkonkornene blir referert til som detritus, fordi de dannet seg i magma, men ble avsatt i den geologisk viktige sandsteinen ved Jack Hills, Australia. Detrituskornene ble sammenlignet med en andre type zirkonkorn som ble dannet direkte i de sedimentære formasjoner.
Ved å skille mellom de to typene, får forskere et nytt geokjemisk verktøy for å forstå tidlig jord.
"Vi brukte granittene i sørøst-Australia for å dechiffrere koblingen mellom zirkonsammensetning og magma-type, og bygde et bilde av hva de manglende bergartene var," sa han.
"Forskningen vår indikerer at det ikke var noen fjell og kontinentale kollisjoner i løpet av jordens første 700 millioner år eller mer av eksistensen - det var et mye mer stille og kjedelig sted," sier Dr. Burnham fra ANU Research School of Earth Sciences.
"Funnene våre viste også at det er sterke likheter med zirkon fra de bergartene som dominerte de følgende 1,5 milliarder årene, noe som antydet at det tok jorden lang tid å utvikle seg til planeten som vi kjenner i dag." Teamets resultater er publisert i tidsskriftet Nature Geoscience, og har tittelen "Dannelse av Hadean-granitter ved smelting av stollende skorpe."
Dette er ikke første gang at gamle, detritale zirkoner har vært i sentrum for vitenskapelige studier av tidlig jord. I en tidligere studie ble de brukt til å konkludere med at Jorden hadde en betydelig hydrosfære for 4,3 milliarder år siden.
