Gamla stenar från Grönland har visat att de element som är nödvändiga för livets utveckling inte kom till jorden förrän mycket sent i planetens bildning - mycket senare än man tidigare trott.

Ett internationellt team av geologer – ledda av universitetet i Köln och som involverar UNSW-forskare – har publicerat viktiga nya rön om ursprunget till oceaner och liv på jorden:de har hittat bevis för att en stor del av de grundämnen som är väsentliga för bildandet av hav och liv – som vatten, kol och kväve - kom till jorden först mycket sent i dess historia.

Många forskare trodde tidigare att dessa element redan hade funnits där i början av vår planets bildning. Dock, de geologiska undersökningarna publicerade i Natur idag har visat att det mesta av vattnet faktiskt bara kom till jorden när dess bildande nästan var fullständig.

Flyktiga grundämnen som vatten kommer från asteroider, de planetariska byggstenarna som bildades i det yttre solsystemet. Det har varit mycket diskussion och kontroverser i det vetenskapliga samfundet kring när just dessa byggstenar kom till jorden.

Dr Mario Fischer-Gödde från Institutet för geologi och mineralogi vid universitetet i Köln, som ledde arbetet, säger att vi nu kan begränsa tidsramen mer exakt.

"Stenarna vi analyserade är de äldsta bevarade mantelstenarna. De tillåter oss att se in i jordens tidiga historia som genom ett fönster.

"Vi jämförde sammansättningen av de äldsta, cirka 3,8 miljarder år gammal, mantelstenar från Archean Eon med sammansättningen av asteroiderna från vilka de bildades, och med sammansättningen av jordens mantel idag."

För att förstå den tidsmässiga processen, forskarna fastställde isotopförekomsten av en mycket sällsynt platinametall som kallas rutenium, som jordens arkeiska mantel innehöll.

Som ett genetiskt fingeravtryck, den sällsynta platinametallen är en indikator för jordens sena tillväxtfas.

"Platinametaller som rutenium har en extremt hög tendens att kombineras med järn. Därför, när jorden bildades, rutenium måste ha släppts ut fullständigt i jordens metalliska kärna, säger professor Fischer-Gödde.

Professor Martin Van Kranendonk, UNSW-forskaren som var en del av forskningen, säger att anledningen till att detta är av sådant intresse är direkt relaterat till förståelsen av livets ursprung på jorden, hur vi människor kom till, och faktiskt, om vi kan vara ensamma, eller har grannar i universum.

"Detta beror på att resultaten visar att jorden inte riktigt blev en beboelig planet förrän relativt sent i sin tillväxthistoria, " han säger.

"Om du kombinerar detta med bevis för mycket gammalt liv på jorden, det avslöjar att livet började på vår planet förvånansvärt snabbt, inom bara några hundra miljoner år. Nu kan det här låta som mycket tid, och det är, men det är mycket annorlunda än vad vi brukade tro, att livet tog en halv miljard, eller till och med en miljard år för att komma igång.

"Och detta ger hopp om att hitta liv på andra planeter som hade en kortare geologisk historia och period av "varma och våta" förhållanden än jorden, för om livet kunde börja snabbt här, då kanske det började snabbt någon annanstans."

Professor Dr Carsten Münker, även vid universitetet i Köln, tillade:"Det faktum att vi fortfarande hittar spår av sällsynta platinametaller i jordens mantel betyder att vi kan anta att de tillkom först efter att bildandet av kärnan fullbordats - de var säkerligen resultatet av senare kollisioner mellan jorden och asteroider eller mindre planetesimaler."

Forskare hänvisar till jordens mycket sena byggstenar, som kom genom dessa kollisioner, som "sen faner".

"Våra fynd tyder på att vatten och andra flyktiga ämnen som kol och kväve verkligen anlände till jorden mycket sent i den "sena fanerfasen", " säger professor Fischer-Gödde.

De nya rönen är resultatet av samarbete mellan forskare från Tyskland, Danmark, England, Australien och Japan. Forskarna planerar ytterligare studiebesök till Indien, nordvästra Australien, och Grönland för att undersöka fler stenprover.