Džeko kalvos (Jack Hills) — seniausi Žemės cirkonai ir Hadėjaus įrodymai
Džeko kalvos: seniausių Žemės cirkonų lobynas — 4,4 mlrd. metų amžiaus pėdsakai, atskleidžiantys Hadėjaus epochos sąlygas ir planetos formavimosi paslaptis.
Džeko kalvos - tai kalvų masyvas Vakarų Australijoje. Jose yra seniausios Žemėje rastos sausumos kilmės medžiagos. Tai cirkonai, kurie susiformavo maždaug prieš 4,4 mlrd. metų (palyginimui — apie 4,4 mlrd. metų prieš dabar). Seniausias cirkonas, kurio datavimas laikomas patikimiausiu, yra arčiau 4,35 mlrd. metų amžiaus.
Šis cirkonas yra dalis cirkonų populiacijos metamorfozuotame konglomerate. Jie nusėdo maždaug prieš 3 060 Ma (apie 3,06 mlrd. metų), t. y. tai atsako į jauniausio uolienoje randamo detritinio cirkono amžių.
Cirkonai naudojami tiriant sąlygas Žemėje Hadėjo epochoje.
Kaip datuojami cirkonai ir kodėl jie patikimi
Cirkonai yra labai atsparūs cheminiam ir fiziniam poveikiui, todėl gerai saugo savo radioizotopinius signalus net esant vėlesnei metamorfizmei. Dažniausiai naudojama Uranas‑Vedis (U–Pb) metodika, atliekama su didelio tikslumo įrankiais (pvz., SHRIMP, ID‑TIMS). Tokie matavimai leidžia nustatyti cirkono kristalizacijos laiką iki kelių milijonų metų tikslumu, todėl cirkonai iš Jack Hills tapo pagrindiniu šaltiniu datuojant ankstyvąją Žemę.
Ką cirkonai iš Džeko kalvų atskleidžia apie ankstyvąją Žemę
- Ankstyvoji kontinentinė plutona: cirkonų cheminė sudėtis ir izotopinės savybės rodo, kad jau Hadėjo pabaigoje galėjo egzistuoti stabilūs, mazginiai kontinentiniai dariniai (mažos kontinentalinės plutonos arba proto‑kontinentai).
- Skysta vandens fazė: deguonies izotopų (δ18O) vertės kai kuriuose Jack Hills cirkonuose yra pakilusios palyginti su mantijos izotopiniais signalais, tai interpretuojama kaip cirkonų kristalizacijos iš magmų, kurios sąveikavo su žemės paviršiniu arba hidrologiniu (žemo temperatūros) vandeniu — kitaip tariant, tai netiesioginis įrodymas apie skysto vandens buvimą Žemėje labai ankstyvame etape.
- Galimos geocheminės sąlygos gyvybei: cirkonų duomenys pateikia informaciją apie temperatūras, mineralines fliuksus ir elementų prieinamumą ankstyvoje litosferoje, kas yra svarbu vertinant, ar tuomet galėjo vystytis primityvios gyvybės formos. Kai kurios interpretacijos kelia hipotezes apie palankias sąlygas organiniam anglies išsaugojimui, tačiau šie duomenys nėra tiesioginis gyvybės įrodymas.
Ribotumai ir mokslinės diskusijos
Nors Jack Hills cirkonai yra vertingas langas į Hadėjaus pasaulį, jų interpretavimas nėra be iššūkių:
- cirkonai yra detritiniai — jie buvo nusinešti ir nusėdo vėlesnėse uolienose, taigi juos reikia interpretuoti atsižvelgiant į uolienų geologinį kontekstą;
- vėlesnė metamorfizė gali pakeisti kai kurias izotopines arba chemines charakteristikas, todėl būtina naudoti kelis metodus ir kruopščiai atrinkti geriausiai išsilaikiusius kristalus;
- dalis interpretacijų (pvz., aiškaus įrodymo apie ankstyvąjį gyvybės egzistavimą) lieka ginčytinos ir reikalauja papildomų duomenų bei nepriklausomų patikrinimų.
Apibendrinant: Džeko kalvų cirkonai yra vieni iš seniausių Žemės liudininkų ir suteikia vertingos informacijos apie Hadėjo epochos sąlygas — ypač apie ankstyvosios litosferos raidą ir galimą skysto vandens buvimą. Tačiau interpretuojant šiuos duomenis reikia atidumo ir tarpdisciplininio požiūrio, kad būtų atskirtos pirminės savybės nuo vėlesnio geologinio poveikio.
Jack Hills vieta Australijoje
Palydovinė nuotrauka
Palyginimai
Turime Mėnulio uolienų pavyzdžių, kurie yra senesni už šiuos cirkonus. "Genesis Rock" uolienos, kurią iš Mėnulio paėmė "Apollo 15" misijos astronautai, amžius siekia 4,46 mlrd. metų. Tai viena seniausių žinomų uolienų Žemėje, nors ji atsirado Mėnulyje. Per "Apollo 16" misiją buvo atgabentos senesnės uolienos.
Meteoritas Allan Hills 84001 iš Marso atskriejo nuo meteorito smūgio apie 4,5 metų prieš mūsų erą, o susikristalizavo 4,091 metų prieš mūsų erą. Į Žemę jis pateko maždaug prieš 13 000 metų. Šie skaičiai gauti taikant kelis radiometrinio datavimo metodus.
Klausimai ir atsakymai
K: Kur yra Džeko kalvos?
A: Džeko kalvos yra Vakarų Australijoje.
K.: Kokia yra Džeko kalvose rastų cirkonų reikšmė?
A: Džekų kalvose rasti cirkonai yra seniausia Žemėje rasta sausumos kilmės medžiaga.
K: Kokio senumo yra Džek kalvose rasti cirkonai?
A.: Džekų kalvose rasti cirkonai susiformavo maždaug prieš 4,4 mlrd. metų.
K: Koks yra seniausio cirkono, kurio data sutampa, rasto Džeko kalvose, amžius?
Atsakymas: Seniausias cirkonas, kurio data yra nuosekliausia, rastas Džekų kalvose, yra artimesnis 4,35 bya.
Klausimas: Koks yra jauniausio Džeko kalvų uolienoje rasto detritinio cirkono amžius?
Atsakymas: Jauniausias Džeko kalvų uolienoje rastas detritinis cirkonas yra maždaug 3,060 bya.
K: Kokią reikšmę moksliniams tyrimams turi Džeko kalvose rasti cirkonai?
A.: Džekų kalvose rasti cirkonai naudojami tiriant sąlygas Žemėje Hadėjo eone.
K: Iš kokios uolienos yra Džek kalvose rasti cirkonai?
A: Džekų kalvose rasti cirkonai yra metamorfizuoto konglomerato dalis.
Ieškoti