पृथ्वी की पपड़ी के एक प्राचीन खंड के साक्ष्य बताते हैं कि लगभग तीन अरब साल पहले पृथ्वी कभी पानी की दुनिया थी। अगर सच है, तो इसका मतलब होगा कि वैज्ञानिकों को एक्सोप्लैनेट और रहने की क्षमता के बारे में कुछ सोच पर पुनर्विचार करने की आवश्यकता है। उन्हें अपनी समझ पर भी पुनर्विचार करना होगा कि हमारे ग्रह पर जीवन कैसे शुरू हुआ।
एक नया पेपर इन परिणामों को नेचर जियोसाइंस पत्रिका में प्रस्तुत करता है। कागज का शीर्षक है ' सीमित आर्कियन महाद्वीपीय उद्भव प्रारंभिक आर्कियन में परिलक्षित होता है18ओ-समृद्ध महासागर ।' सह-लेखक कोलोराडो विश्वविद्यालय, बोल्डर के बोसवेल विंग और आयोवा स्टेट यूनिवर्सिटी में उनके पूर्व पोस्ट-डॉक्टर छात्र बेंजामिन जॉनसन हैं।
काम ऑस्ट्रेलियाई आउटबैक के एक क्षेत्र पर केंद्रित है जिसे पैनोरमा जिला कहा जाता है। उत्तर पश्चिमी ऑस्ट्रेलिया के उस क्षेत्र में समुद्र तल का 3.2 अरब वर्ष पुराना एक स्लैब है, जिसे उसकी तरफ कर दिया गया है। क्रस्ट का हिस्सा प्राचीन पृथ्वी के समुद्री जल के बारे में रासायनिक सुराग रखता है।
'वास्तव में प्राचीन समुद्र के पानी के कोई नमूने नहीं हैं, लेकिन हमारे पास चट्टानें हैं जो उस समुद्री जल के साथ बातचीत करती हैं और उस बातचीत को याद करती हैं,' जॉनसन ने एक में कहा प्रेस विज्ञप्ति .
'पृथ्वी के जीवमंडल की उत्पत्ति और विकास महासागरों के भौतिक और रासायनिक इतिहास द्वारा आकार दिया गया था।'
पेपर से 'सीमित आर्कियन महाद्वीपीय उद्भव एक प्रारंभिक आर्कियन में परिलक्षित होता है'18ओ-समृद्ध महासागर।
लेखक इस बहस को फिर से शुरू करना चाहते थे कि प्राचीन पृथ्वी कैसी दिखती है, और चर्चा में नई जमीन को तोड़ना है।
अपने पेपर के परिचय में, दो लेखक कहते हैं, 'पृथ्वी के जीवमंडल की उत्पत्ति और विकास महासागरों के भौतिक और रासायनिक इतिहास द्वारा आकार दिया गया था। समुद्री रासायनिक तलछट और परिवर्तित समुद्री क्रस्ट इन इतिहासों के भू-रासायनिक रिकॉर्ड को संरक्षित करते हैं। समुद्री रासायनिक तलछट, उदाहरण के लिए, उनके में वृद्धि प्रदर्शित करते हैं18या/16ओ अनुपात समय के साथ।'
समय के साथ समुद्री तलछट का अच्छी तरह से अध्ययन किया गया है, लेकिन इस अध्ययन के लेखकों ने इसके बजाय प्राचीन क्रस्ट को देखा। प्राचीन महासागरों में विभिन्न प्रकार के ऑक्सीजन होते थे जो तब क्रस्ट में जमा हो जाते थे। वैज्ञानिकों ने प्राचीन चट्टान के 100 से अधिक नमूने एकत्र किए और दो ऑक्सीजन समस्थानिकों के लिए इसका विश्लेषण किया: ऑक्सीजन -16 और ऑक्सीजन 18। वे तलछट में मात्रा की तुलना करने के लिए प्राचीन क्रस्ट में प्रत्येक आइसोटोप की सापेक्ष मात्रा का पता लगाना चाहते थे।
प्रारंभिक पृथ्वी की कलाकार छाप। श्रेय: NASA गोडार्ड स्पेस फ़्लाइट सेंटर कॉन्सेप्चुअल इमेज लैब
उनके परिणामों ने 3.2 अरब साल पहले बनने पर क्रस्ट में अधिक ऑक्सीजन -18 दिखाया, जिसका अर्थ है कि उस समय महासागर में अधिक ऑक्सीजन -18 था। शोधकर्ताओं की जोड़ी का कहना है कि इसका मतलब है कि जब वह क्रस्ट बना, तब कोई महाद्वीप नहीं था। ऐसा इसलिए है क्योंकि जब महाद्वीप बनते हैं, तो उनमें मिट्टी होती है, और वे मिट्टी भारी ऑक्सीजन-18 को अवशोषित कर लेती। तो अगर 3.2 अरब साल पहले महाद्वीप होते, तो उनके क्रस्ट के नमूनों में ऑक्सीजन -18 कम होता।
उनके काम का अत्यधिक महत्वपूर्ण निष्कर्ष यह है कि पृथ्वी के महासागर दो अलग-अलग राज्यों से गुज़रे: एक महाद्वीपों के बनने से पहले और दूसरा महाद्वीपों के बनने के बाद।
प्राचीन पृथ्वी पर महाद्वीपों के निर्माण को एक साथ जोड़ने की कोशिश करने के लिए समुद्री रासायनिक तलछट का बड़े पैमाने पर अध्ययन किया गया है। जैसा कि अध्ययन कहता है, उन प्राचीन तलछटों में 'कार्बोनेट, फॉस्फेट, माइक्रोक्रिस्टलाइन सिलिका और आयरन ऑक्साइड शामिल हैं। चूंकि ये खनिज सीधे जलीय प्रजातियों से बनते हैं, वे प्रतिबिंबित कर सकते हैं?18हे उस जल की जिसके साथ वे सहअस्तित्व रखते हैं।” तलछट उस समय पृथ्वी के एक अभिलेखीय रिकॉर्ड की तरह हैं, और पुराने तलछट ऑक्सीजन -18 मूल्यों को समय के साथ लगातार बढ़ते हुए दिखाते हैं, आज तक। लेकिन यह काम इसके विपरीत है, और लेखकों का सुझाव है कि समुद्री जल ऑक्सीजन -18 समय के साथ कम हो गया।
एक दूर के लाल बौने तारे की परिक्रमा करते हुए पानी से भरे एक्सोप्लैनेट का कलाकार चित्रण। नए शोध से संकेत मिलता है कि प्रॉक्सिमा बी विशेष रूप से पानीदार हो सकता है। क्रेडिट: सीएफए
वैज्ञानिकों की जोड़ी ने प्राचीन पृथ्वी के लिए एक मॉडल का निर्माण किया, जिसमें दिखाया गया है कि '3 से 2.5 अरब साल पहले, स्वर्गीय आर्कियन में महाद्वीपीय अपक्षय की शुरुआत ने एक नीचे खींच लिया होगा।18ओ-समृद्ध प्रारंभिक आर्कियन महासागर ?18हे आधुनिक समुद्री जल के समान मूल्य।' इसलिए महाद्वीपों के बनने के बाद ही ऑक्सीजन-18 के मान आधुनिक मूल्यों की तरह दिखने लगे।
यद्यपि यह अध्ययन प्राचीन पृथ्वी की जल-जगत के रूप में संभावना की ओर इशारा करता है, इसका मतलब यह नहीं है कि ग्रह बिना किसी भू-आकृतियों के था। भूमि के द्वीप-आकार के क्षेत्र, या यहां तक कि सूक्ष्म-महाद्वीप, उस समय मौजूद हो सकते हैं, प्रकृति में ज्वालामुखी, और बहुत चट्टानी। लेकिन आज पृथ्वी को ढकने वाले विशाल भू-आकृतियों के प्रकार, मिट्टी में समृद्ध और लंबी पर्वत श्रृंखलाओं के साथ, अस्तित्व में नहीं हो सकते हैं। यदि वे होते, तो ऑक्सीजन -18 की मात्रा आज की तरह अधिक होती।
विंग ने एक में कहा, 'हमने जो कुछ भी किया है उसमें ऐसा कुछ भी नहीं है जो कहता है कि आपके पास महासागरों से चिपके हुए किशोर, सूक्ष्म महाद्वीप नहीं हो सकते हैं।' प्रेस विज्ञप्ति . 'हम यह नहीं सोचते हैं कि आज हमारे पास महाद्वीपीय मिट्टी का वैश्विक स्तर पर गठन हुआ है।'
लेखक यह सुझाव नहीं दे रहे हैं कि उनका काम प्रारंभिक पृथ्वी के आसपास चल रही चर्चा में निश्चित प्रमाण है। वे ध्यान दें कि उनके परिणामों के अन्य संभावित कारण हैं।
यदि प्राचीन महाद्वीप आधुनिक महाद्वीपों की तुलना में बहुत अधिक धीरे-धीरे बनते हैं, तो यह ऑक्सीजन -18 में विसंगति की व्याख्या कर सकता है। यह भी संभव है कि ऑक्सीजन -18 को अवशोषित करने वाली मिट्टी महाद्वीपों के बजाय समुद्र में ही बनी हो।
यह पृथ्वी विज्ञान में एक स्थायी रहस्य की ओर इशारा करता है: वास्तव में महाद्वीप कब बने?
गोंडवाना 420 मिलियन साल पहले। छवि क्रेडिट: फामा क्लैमोसा द्वारा - स्वयं का कार्य, CC BY-SA 4.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=67001070
कुछ सबूतों के अनुसार, यह संभव है कि महाद्वीप केवल पृथ्वी की कोर के रूप में ही गर्मी छोड़े और ठंडा हो जाएं। किसी भी मामले में, आधुनिक महाद्वीपों ने जुरासिक के बाद तक आकार नहीं लिया। इससे पहले, गोंडवाना के एकल सुपर-महाद्वीप ने पृथ्वी की सतह का लगभग पांचवां हिस्सा कवर किया था। विंग पृथ्वी की पपड़ी के युवा क्षेत्रों की जांच करना चाहता है ताकि आधुनिक महाद्वीपों के गठन के समय को और अधिक स्पष्ट रूप से निर्धारित करने का प्रयास किया जा सके।
यह अध्ययन पृथ्वी पर प्रारंभिक जीवन को भी छूता है, और यह कैसे और कब बना। पृथ्वी के प्रारंभिक महासागर, आधुनिक महासागरों की तरह, एक बफर के रूप में कार्य करते थे, जो 'जीवमंडल, वायुमंडल और भूमंडल के बीच जलवायु प्रतिक्रियाओं को गहरे समय के माध्यम से मध्यस्थता करते थे, जिससे दीर्घकालिक ग्रहों की रहने की क्षमता सुनिश्चित करने में मदद मिलती थी।'
इस दृष्टांत में, एक्सोप्लैनेट जीजे 1214 बी, एक संभावित महासागरीय दुनिया, पृथ्वी और नेपच्यून के बीच तुलना के लिए दिखाया गया है। इमेज क्रेडिट: एल्डारोन, उर्फ एल्डारोन द्वारा - खुद का काम, संदर्भ ग्रहों के लिए सार्वजनिक डोमेन छवियों को शामिल करना (नीचे देखें), थिंगग के आकार की तुलना से प्रेरित, CC BY-SA 3.0, https://commons.wikimedia.org/w/index। php?curid=8854174
विज्ञान ने एक चित्र चित्रित किया है कि प्रारंभिक पृथ्वी कैसी दिखती होगी, और महासागरों की प्रकृति क्या थी। लेकिन यह पूर्ण से बहुत दूर है। सबूत सब दफन है, चट्टान में और समय में। और जब हम यहां पृथ्वी पर जलवायु परिवर्तन को समझने की कोशिश करते हैं, और जैसे-जैसे हम एक्सोप्लैनेट को बेहतर और बेहतर तरीके से देखते हैं, प्राचीन पृथ्वी, महासागरों और जीवमंडल के बारे में ये सभी प्रश्न नए महत्व पर ले जाते हैं।
जैसा कि लेखक अपने पेपर में कहते हैं, 'आकस्मिक महाद्वीपों के बिना एक प्रारंभिक पृथ्वी एक 'जल दुनिया' के समान हो सकती है, जो पृथ्वी पर जीवन की उत्पत्ति और विकास के साथ-साथ अन्यत्र इसके संभावित अस्तित्व पर एक महत्वपूर्ण पर्यावरणीय बाधा प्रदान करती है।'
'पृथ्वी पर जीवन का इतिहास उपलब्ध निशानों को ट्रैक करता है,' विंग ने कहा। 'यदि आपके पास एक जल जगत है, समुद्र से ढकी दुनिया है, तो सूखे निचे उपलब्ध नहीं होंगे।'
अधिक:
- शोध पत्र: सीमित आर्कियन महाद्वीपीय उद्भव एक प्रारंभिक आर्कियन 18O-समृद्ध महासागर में परिलक्षित होता है
- प्रेस विज्ञप्ति: प्रारंभिक पृथ्वी एक 'जल जगत' रही होगी
- विकिपीडिया: महासागर ग्रह