Земной океан на ранней Земле остыл более чем на миллиард лет раньше, чем считалось

Новое исследование учёных Стэнфордского университета, основанное на анализе изотопных соотношений в 3,4-миллиарднолетних породах океанического дна, ставит под сомнение существование кипящего океана, который, как предполагалось, покрывал раннюю Землю. Полученные данные свидетельствуют, что древний океан был гораздо более умеренным, а жизнь, вероятно, начала диверсифицироваться и распространяться по планете значительно раньше, чем предполагают общепринятые теории.

Это также означает, что химический состав древнего океана существенно отличался от современного, что может изменить интерпретации эволюции ранней атмосферы. Исследователи проанализировали изотопы кислорода и водорода в кремнистых породах (кремнях) из древних отложений в Южной Африке. Предыдущие оценки, основанные только на изотопах кислорода, указывали на температуру океана в архейскую эру (около 3,5 млрд лет назад) от 55 до 85 °C.

Используя новый подход с двумя изотопными системами, учёные смогли учесть возможные различия в химическом составе древней морской воды. Они определили, что температура океана 3,4 млрд лет назад не превышала 40 °C, а в некоторых районах могла быть ещё ниже. Это создавало комфортные условия для организмов за пределами экстремальных гидротермальных сред. Исследование также показало, что соотношение стабильных изотопов водорода в древнем океане было смещено в сторону лёгкого водорода по сравнению с дейтерием.

Различия в составе океана предполагают и другую атмосферу, а также возможную продолжительную потерю водорода в космос. Собранные образцы кремня происходят из формации Бак-Риф, которая покрывала обширные морские территории. В некоторых из этих отложений ранее была обнаружена ископаемая фотосинтезирующая микробная экосистема, которой при новых, более умеренных температурных оценках было бы существовать гораздо комфортнее.