Benjamin Johnson inspekterar en häll i Panoramadistriktet vid vad som en gång var en gammal hydrotermisk öppning. Kredit:Jana Meixnerova
Kevin Costner, släng dig i väggen. Ny forskning visar att den tidiga jorden, hem till några av vår planets första livsformer, kan ha varit en verklig "vattenvärld" - utan en kontinent i sikte.
Studien, som visas 2 mars in Naturgeovetenskap , drar fördel av en egenhet av hydrotermisk kemi för att antyda att jordens yta troligen täcktes av ett globalt hav för 3,2 miljarder år sedan. Det kan till och med ha sett ut som postapokalyptiken, och markfri, framtid föreställd i Costners ökända film Waterworld.
Gruppens resultat kan hjälpa forskare att bättre förstå hur och var encelliga organismer först uppstod på jorden, sa Boswell Wing, en medförfattare till forskningen.
"Livets historia på jorden spårar tillgängliga nischer, sa Wing, en docent vid institutionen för geologiska vetenskaper vid University of Colorado Boulder. "Om du har en vattenvärld, en värld täckt av hav, då kommer torra nischer helt enkelt inte att vara tillgängliga."
Studien matar också in i en pågående debatt om hur den antika jorden kan ha sett ut:Var planeten mycket varmare än den är idag?
"Det verkar inte finnas någon väg framåt i den debatten, " sa huvudförfattaren Benjamin Johnson, som utförde forskningen under en postdoktorandtjänst i Wings labb vid CU Boulder. "Vi tänkte att det kan vara en bra idé att prova något annat."
En galen plats
För honom och Wing, att något annat kretsade kring en geologisk plats som kallas Panoramadistriktet som ligger djupt i nordvästra Australiens vildmark.
Denna kuddbasalt kantade havsbotten för ungefär 3,2 miljarder år sedan. Kredit:Benjamin Johnson
"I dag, det finns dessa riktigt skuriga och böljande kullar som skärs igenom av torra flodbäddar, sa Johnson, nu biträdande professor vid Iowa State University i Ames. "Det är en galen plats."
Det är också viloplatsen för en 3,2 miljarder år gammal bit av havsskorpan som har vänts på sidan.
Under en dag på Panorama, du kan gå över det som brukade vara det svåra, planetens yttre skal – hela vägen från botten av den skorpan till de platser där vatten en gång bubblade upp genom havsbotten via hydrotermiska ventiler.
Forskarna såg det som ett unikt tillfälle att plocka upp ledtrådar om havsvattnets kemi från miljarder år sedan.
"Det finns inga prover av riktigt forntida havsvatten som ligger runt, men vi har stenar som interagerar med det havsvattnet och kom ihåg den interaktionen, " sa Johnson.
Processen, han förklarade, är som att analysera kaffesump för att samla information om vattnet som rann genom det. Att göra det, forskarna analyserade data från mer än 100 stenprover från hela den torra terrängen.
De letade, särskilt, för två olika smaker - eller "isotoper" - av syre fångat i sten:en något tyngre atom som kallas Oxygen-18 och en lättare som kallas Oxygen-16.
Duon upptäckte att förhållandet mellan dessa två isotoper av syre kan ha varit lite dåligt i havsvatten för 3,2 miljarder år sedan - med bara en smula fler syre-18-atomer än du skulle se idag.
"Även om dessa massskillnader verkar små, de är superkänsliga, " sa Wing.
En vy över Panorama-distriktet som tittar ner från toppen av den gamla havsskorpan till dess bas. Kredit:Benjamin Johnson
Förlist
Känslig, det visar sig, till närvaron av kontinenter. Wing förklarade att dagens landmassor är täckta av lerrika jordar som oproportionerligt mycket tar upp tyngre syreisotoper från vattnet - som mineralvakuum för syre-18.
Teamet teoretiserade att den mest sannolika förklaringen till överskottet av syre-18 i de gamla haven var att det helt enkelt inte fanns några jordrika kontinenter för att suga upp isotoperna. Det betyder inte, dock, att det inte fanns några fläckar av torrt land runt omkring.
"Det finns inget i det vi har gjort som säger att man inte kan bli tonig, mikrokontinenter som sticker upp ur haven, ", sa Wing. "Vi tror helt enkelt inte att det fanns en global skala av kontinentala jordar som vi har idag."
Vilket lämnar en stor fråga:När pressade plattektoniken upp de stenbitar som så småningom skulle bli de kontinenter vi känner och älskar?
Wing och Johnson är inte säkra. Men de planerar att söka igenom andra, yngre klippformationer på platser från Arizona till Sydafrika för att se om de kan upptäcka när landmassor först dånade in på scenen.
"Att försöka fylla det gapet är verkligen viktigt, " sa Johnson.
Tills vidare, Costner may want to start planning the prequel.
