Stenar i Kanada kan vara äldst på jorden och går tillbaka 4,16 miljarder år
En oklar bergformation på den östra stranden av Kanadas Hudson Bay kan innehålla de äldsta kända klipporna på jorden, hävdar en ny studie.
Analysen daterade platsens streckiga grå stenar, en del av en outcrop som heter Nuvvuagittuq Greenstone Belt, till 4,16 miljarder år sedan-vilket innebär att de är rester från vår 4,57 miljarder års planets tidigaste skorpa.
Datingen, utförd med två metoder som använde förfallet av radioaktiva isotoper (versioner av element) för att mäta åldern på forntida magma fångade inuti klipporna, bultar betydligt En kontroversiell tidigare studie av samma forskare.
Om deras resultat, publicerad 26 juni i tidskriften VetenskapStå upp, de kunde erbjuda ett unikt fönster i vår planets forntida historia och det geokemiska stadiet där livet dök upp.
”De vulkaniska stenarna måste vara minst 4,16 miljarder år gamla eller äldre; jag skulle hävda att den bästa åldern för dem är 4,3 miljarder år gammal,” studieledare medförfattare Jonathan O’Neilprofessor i miljövetenskap vid University of Ottawa, berättade för Live Science. ”Inga kända stenar är äldre.”
Jorden började som en boll med röd het lava. Det svalnade långsamt under de första 600 miljoner åren, känd som Hadean Eon, när fickorna med fast sten började bildas. Detta var en tumult tid för vår unga planet, som upprepade gånger pummelades av asteroider och till och med fick ett kataklysmiskt slag från protoplanetsteia, som slet av en bit av jorden att bilda vår måne.
Släkt: Gav platta tektonik upphov till livet? Banbrytande ny forskning kan knäcka jordens djupaste mysterium
Då, som tidigt som 3,8 miljarder år sedanJordens yta splittrade in i tektoniska plattor, som dök under varandra för att återvinnas in i jordens inre eller för att bygga upp stora bergskedjor eller diken. Denna subduktion innebär att många av klipporna på vår planets yta länge har förändrats kemiskt av intensiv värme och tryck.
Ändå är vissa regioner tillräckligt långt från tektoniska plattgränser för att innehålla stenar som har förblivit oförändrade i miljarder år. En av dessa är i nordöstra Kanada, och dess mest forntida del är Nuvvuagittuq Greenstone Belt (NGB). Forskare är överens om att denna utbrott är minst 3,8 miljarder år gammal.
Sedan 2008 publicerade O’Neil och hans kollegor en studie som tyder på att NGB var 4,3 miljarder år gammal – vilket skulle innebära att den innehöll de äldsta klipporna i världen.
Men andra geologer invändade och föreslog att det fanns brister i forskarnas metoder. Gamla stenar är vanligtvis daterade med ett mineral som kallas zirkon, som är kemiskt stabilt under miljarder år. De vulkaniska bergarterna i NGB innehåller emellertid inte zirkon, vilket tvingade forskarna att mäta bergarternas ålder genom förfallet av elementet samarium till neodym.
Ändå lurade problem inom denna nya metod. Samarium kan förfalla till neodym genom två vägar (samarium-146 till neodymium-142, eller samarium-147 till neodymium-143), vilket skapar två isotopiska klockor med olika förfallshastigheter. Den första förfallsvägen leder till en halveringstid-den tidsperiod som krävs för att hälften av det ursprungliga elementet ska stanna kvar-på cirka 96 miljoner år, medan den andra vägen har en halveringstid som sträcker sig över biljoner år.
Detta innebär att de två förfallsvägarna producerade väldigt olika uppskattningar för klipporna. Detta beror på att med den längre livslängden som kryssar till idag är det särskilt mottagligt för tektoniska händelser som muddar sina isotoper delvis genom förfallsprocessen.
”Varje” matlagning ”av klipporna eller metamorfismen efter 4 miljarder år sedan kommer inte riktigt att påverka den kortlivade klockan men kan återställa den långlivade klockan och orsaka åldersskillnaden mellan dessa två system,” sade O’Neil.
För att undvika denna fråga gick teamet tillbaka till formationerna för att söka efter sektioner där magma från jordens mantel, eller mittlager, intrång i planetens primordiala skorpa. Eftersom dessa intrång måste vara yngre än berget de sippade in i, kunde de användas som en minimiålder. Den nya analysen avslöjade att inom dessa delar av NGB erbjöd både samarium till neodymförfall samma ålder: 4,16 miljarder år.
Om ytterligare forskning bekräftar att klipporna är så gamla som O’Neils team tror, kan de ge viktig insikt i hur livet uppstod på vår planet och potentiellt utöver det.
”Vissa stenar från Nuvvuagittuq Greenstone -bältet bildades genom nederbörd från havsvatten, och dessa kan hjälpa till att förstå sammansättningen av våra första hav, deras temperatur, kanske atmosfären och kan också vara värd för de äldsta spåren av livet på jorden,” sade O’Neil. ”Att förstå miljön där livet kunde ha börjat på vår planet hjälper också till i vår strävan att hitta spår av livet någon annanstans, till exempel Mars.”
