Исследования показывают, что древние океаны Земли были намного соленее, чем сегодня

Ученые из Йельского университета говорят, что древние океаны Земли, вероятно, были намного более солеными, чем сегодня, – открытие, которое может оживить наше понимание того, как жизнь, атмосфера и климат развивались на планете.

В новом исследовании Йельский профессор Земли и планетных наук Джун Корэнага и аспирант Мэн Го предполагают, что в течение первых 500 миллионов лет существования Земли в ее океанах, возможно, содержалось содержание соли до 7,5%. Для сравнения, современные океаны содержат около 2,5% соли.

Предыдущие оценки солености ранних океанов, основанные на косвенных данных, колебались от нынешнего уровня до 10 раз выше.

«Это только начало расшифровки химического состава древнего океана, так как есть много других неизвестных, но теперь у нас есть прочный фундамент, на который можно опираться», – сказал Коренага.

Исследование опубликовано в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.

Коренага и Го начали свое исследование с более широкого и фундаментального вопроса. Они хотели знать, сколько стабильного галогенового материала – таких элементов, как фтор, хлор (содержится в соли), бром и йод, которые, реагируя с металлами, образуют ряд солей, – существует на Земле.

Галогены играют решающую роль в некоторых из самых основных процессов, связанных с формированием и эволюцией планеты, в том числе во взаимодействии атмосферы Земли, океанов и каменистой мантии.

Присутствие галогенов в морской воде особенно важно из-за того, что океаны играют важную роль в создании жизни на Земле.

«Химический состав морской воды определяет не только кислотность океана, но и способ разделения углекислого газа между атмосферой и океаном», – сказал Го.

До сих пор оценки глобального содержания галогенов основывались на предположении, что соотношение определенных элементов в коре и мантии – каменном слое Земли толщиной 3000 километров – оставалось постоянным на протяжении плавления и кристаллизации, и эти оценки предположил, что большинство галогенов существует близко к поверхности.

Коренага и Го говорят, что это не так. Они создали новый метод оценки глобальных уровней галогенов, основанный на новом алгоритмическом инструменте и последних научных данных о том, как другие элементы проходят через поверхность и внутренние слои Земли.

Их новое открытие предполагает, что хлорид и другие галогены были в значительной степени вытеснены из недр планеты в течение первых 500 миллионов лет Земли, приблизив их к поверхности земной коры и океанам, а затем вернули большинство из них обратно в мантию.

«Наш вывод полностью противоречит общепринятому мнению», – сказал Коренага.

Гранты Национального научного фонда и НАСА поддержали исследование.

Автор Джим Шелтон.