在原始晶體中發現了地球上第一次降雨的證據

新的研究發現，大約40億年前，地球表面第一次被淡水覆蓋，比之前認爲的早了整整5億年。

來自澳大利亞和中國的一個研究小組使用古代礦物中捕獲的氧同位素，來確定淡水的最初跡象何時可能潤溼了我們新生星球的皮膚。

西澳大利亞的傑克山保存着最古老的地殼物質。44億年來，原始礦物在高溫和壓力的作用下保持相對不變。

如今，這片乾燥、紅色、佈滿灰塵的土地上沒有太多的水，但科學家們發現了地球上最古老的雨水被困在岩石的冥古宙鋯石晶體中的證據，這對我們對地球水文歷史的理解是一個巨大的改變。

澳大利亞科廷大學的地質學家和主要作者Hamed Gamaleldien說：“通過檢查礦物鋯石微小晶體中的年齡和氧同位素，我們發現了40億年前不尋常的輕同位素特徵。”

Gamaleldien和他的同事們用二次離子質譜法分析了鋯石的微小顆粒，並推斷出形成晶體的岩漿中存在哪些氧同位素。

傑克山的鋯石只有在地幔下形成，並暴露在淡水中 —— 特別是最近從天上掉下來的那種大氣水 —— 纔有可能具有“極輕同位素”的成分。在這些晶體中，可能是地球上第一次降雨的證據，雨水滲透到新硬化的地殼的淺層。

“這種輕氧同位素通常是地球表面以下幾公里處高溫淡水改變岩石的結果，”Gamaleldien說。

“地球深處存在淡水的證據挑戰了現有的理論，即40億年前地球完全被海洋覆蓋。”

科廷大學的地球科學家和合著者Hugo Olierook指出，這項研究對許多科學領域都有影響。

他說：“這一發現不僅揭示了地球的早期歷史，而且表明陸地和淡水爲生命在相對較短的時間內（地球形成後不到6億年）繁榮發展奠定了基礎。”

以前，人們認爲地殼當時被淹沒在海洋之下；我們發現的最早的陸地生命形式是34.8億年前被稱爲疊層石的微生物礁，這些疊層石是在傑克山以北800多公里（約500英里）的皮爾巴拉克拉通發現的。

但這項新研究表明，旱地、淡水水庫、水循環，甚至地球上的生命出現的時間可能比我們想象的要早得多。

它還加強了威斯康星大學麥迪遜分校地球科學家約翰·瓦利所描述的“涼爽的早期地球”理論，他在2014年的論文中將冥古宙的鋯石稱爲地球上最古老的物質。

該理論認爲，在地球上的熔岩海洋凝結成地殼後不久，地球就足夠冷，可以容納液態水、海洋和水圈。

研究人員說：“這些發現標誌着我們對地球早期歷史的理解向前邁出了重要一步，併爲進一步探索生命的起源打開了大門。”

這項研究發表在《自然地球科學》雜誌上。

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