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地质探测仪器.35亿年老的化石挑战关于地球开始

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35亿垂老的化石挑拨关于地球下手的想法 ·AUTHOR:REBECCA BOYLE · ·01.27.18 ·07:00 AM 年老的地球在后重轰炸时候看起来像的。 在干旱、阳光浸泡的澳大利亚东南角;沿着寒带的摩羯座;地球上最

35亿垂老的化石挑拨关于地球下手的想法

·AUTHOR:REBECCA BOYLE

·

·01.27.18

·07:00 AM

年老的地球在后重轰炸时候看起来像的。

在干旱、阳光浸泡的澳大利亚东南角;沿着寒带的摩羯座;地球上最迂腐的面孔显露表露在天地面。在驱车穿过赫德伦德海岸南面的南方内陆时候;你会碰到被时间硬化的山丘。它们是一个被称为皮尔巴拉克拉通的地域的一局限;它造成于大约35亿年前本地球是在它的青年的时期。

关于量子杂志


原创故事许可从量子杂志转载;量子杂志是西蒙斯基金会的独立编辑出版物;它的使命是始末覆盖数学和物理和生命迷信研究的郁勃发财和趋向进步大众对迷信的理解。

更仔细看这些山丘之一的接缝处;一堆迂腐的橘赤色的激淋般的岩石溢出着:一种叫做尖顶硅的矿床。在这块岩石中;唯有始末显微镜才调观看到有细小的管子。学习地质勘探设备。有些看起来像刻画一个西红柿的岩画一样;其它的相仿扁平的蠕虫。它们是有史以来在这个星球上搜求的最具争议的岩石样本之一;它们可能代表有史以来创造的最迂腐的生命地势。

上个月;研究人员在长达数十年的关于这些地势的性子的争执计算中再次抛出了另一个新的尾声。凭据威斯康星大学的约翰瓦雷;它们真的是化石的生命;它们追溯到34亿6500万年前。假使瓦雷和他的团队是切确的;这些化石意味着生命在这个星球的激荡的青年中的晚期明显的多样化。


来自澳大利亚西部的一条近35亿老的尖顶硅矿床的岩石的硅(顶部)。一个来自尖顶硅岩石样本中创造的微化石(底部)的例子。JEFF MILLER (EPOXY MOUNT); J. WILLIAM SCHOPF; UCLA(MICROFOSSIL)

这些化石推广了一波创造了一个指向新的现代地球的故事的浪潮。在过去的一年里;不同的研究团队已经挖掘、粉碎并激光爆碎可能包罗37、39.5乃至42.8亿年前的生命的岩石。看着地质探测仪器。全豹这些微化石------或与之相关的化学证据------都被强烈争执计算。地质。但它们都对保守的故事表示疑心。地质勘探仪器有哪些。

正如这个故事所说的;在地球造成后的5亿年里;地球是天堂般的和炎热的。这个婴儿世界会已经被火山喷发租用并被其它的行星屑轰击;制造一个如此可怕的环境并对生命不可栖身的以至这个地质时代被命名为希腊人的公开世界天堂。直到约38亿年前一个特别猛烈的小行星弹药告终为止生命才已经演化了。

但是这个故事越来越遭到人们的攻击。许多地质学家而今以为地球从一下手就可能是不温不火和水汪汪的。化石。纪录中最迂腐的岩石暗示44亿年前这颗行星的局限地壳已经被冷却和凝聚。这些迂腐岩石中的氧气证明地球早在43亿年前就有水了。而不是一个划时代的、末了的轰炸、陨石的打击可能已经慢慢慢慢削弱随太阳系铺排成它目前的组织的。听说开始。

加州大学洛杉矶分校的地质学家伊丽莎白·贝尔说;"东西现实上在晚期的某些方面看起来更像是现代世界的。有水;潜在的一些稳定的地壳,会有一个已经吻合栖身的世界和某种的生命这不是完全不可能的"。

合在一起;来自远古地球和月球的最新证据正在刻画一个相当不同的天堂地球的图片:一个坚实的固体的、温热的、清亮陨石的和水汪汪的世界;一个从一下手的伊甸园。

远古的线索

大约45.4亿年前;地球正在由太阳诞生时遗留上去的尘埃和岩石造成。更小的太阳残留物不绝的投掷到婴儿地球;加热它并且赋予它放射性精神;放射性精神进一步从内里暖和它。岩浆陆地覆盖了地球皮相。其时;地球并不是像一个熔岩的炽烈球一样一个那么多岩石的行星。听听年老。

地球归并后不久;一颗任性的行星以难以相信的力挤上天球;可能的再次汽化地球并造成月球。陨石撞击继续;一些挖掘的陨石坑跨越1000公里。在准则的天堂纪元范式中;这些撞击的上升是一个被称为"晚重轰炸"的障碍;又称为"月球大灾变";其中小行星移居到外部太阳系并轰击了岩石行星。整个这个时代的晚期大约在38亿年前告终;地球被融解;无法撑持一个坚忍岩石的地壳;更不消说生命了。


LUCY READING-IKKANDA/QUANTA MAGAZINE

但从大约十年前下手;这个故事下手了发生变化;主要归功于叫做锆石的细小晶体。这些宝石往往约是这个句子的结尾的句号的大小;讲诉一个早在43亿年前的更风凉的、更湿润的和也许是宜居的世界。近年来;古岩石中的化石加强了锆石的更寂静气候的故事。听听地质探测仪器。皮尔巴拉克拉通的龙卷风一样的微化石是最新的例子。

这日;可能的生命的最迂腐证据------许多迷信家疑心或断然中断------至多是37.7亿垂老并可能是一个惊人的迂腐的42.8亿年。

2017年3月;伦敦大学学院的多米尼柯·帕皮纽和他的学生马修·多德在追溯到地球历史的公开室的魁北克的一个露头上描述了管状的化石。这个叫做奴乌阿吉图可绿岩带(Nuvvuagittuq)的造成层是一个地球的原始洋底的碎片。这些大约是人类毛发宽度的一半、唯有半毫米长的化石被储藏在内里。多德说;它们是由一种叫做赤铁矿的氧化铁组成的;并可能是42.8亿年前的微生物群落建成的化石都市。想法。


奴乌阿吉图可绿岩带绿岩带中清朗的赤色岩石似乎包罗至多追溯到37.7亿年前造成的管状微化石。DOMINIC PAPINEAU

他说,"它们会在缠绕热喷口的岩石上造成这些凝胶状的、生锈的赤色垫子";相仿的组织生存于这日的陆地;在那里微生物群落和血赤色的管蠕虫缠绕无阳光冒黑烟的烟囱郁勃。

多德在石墨和有碳酸盐的"花环"上创造了这些管子,含有无机精神的微碳环。学习地质勘探工作工资待遇。花环能始末不同的非生物历程造成;但多德也创造了一种叫做磷灰石的矿精神;他说这是一个对生物活性的诊断。研究人员还领会了石墨中的碳或同位素的变体。日常来说;活的东西可爱利用更轻的同位素;所以多量的越过碳13的碳12能被用来推断过去的生物活动。在花环邻近的石墨也暗示了生命的生存。多德说;合在一起;这些管子及其周围的化学证明它们是一个生活在深海热液喷口邻近的微生物群落的糟粕物。

地质学家们争论它们被创造的场所切实其实切年代;但他们应承它包括在地球上假使不是最迂腐的最迂腐的铁岩层之一。这证明化石也是那样迂腐的;比以前创造的任何东西更迂腐并比许多迷信家以为可能的远更老。


相仿生长在深海热液喷口邻近的陆地生物的微化石。对比一下关于。MATT DODD

然后在2017年9月;日本的研究人员揭晓了一份来自加拿大拉布拉多半岛的叫做萨格列克块(Saglek Block)的39.5亿年前的堆积岩的石墨薄片的检测。东京大学的佐野和菊宫争论了他们的石墨碳同位素比值证明它也是由生命制造的。但是石墨薄片没有任何看起来像一个化石的特征;更甚的是;周围的岩石的历史是阴晦的;证明碳可能比它看起来更年老。

在更远的东部;在格陵兰东北部;另一支队伍也已经创造了远古生命的证据。在2016年8月;澳大利亚卧龙岗大学的艾伦纳特马诺夫和同事们通知创造了垫藻岩;来自37亿年前的微生物的化石遗骸。事实上探测仪。


阿伦努特曼在格陵兰南部的伊苏亚带中找寻古微化石。LAURE GAUTHIEZ-PUTALLAZ

许多地质学家对每项扬言都持疑心态度。例如;努特曼的化石来自格陵兰南部的伊苏亚带是地球上已知最迂腐的堆积岩。但是伊苏亚带带很难解释的。正如非生物历程能造成多德的碳花环一样;底子化学不消任何来自生命的佐理能造成多量的层状组织;证明它们可能不是垫藻岩;而是无生命的充作者。石油地质和勘探招聘。

此外;奴乌阿吉图可绿岩带和伊苏亚带数十亿年来已被加热和压扁,一个融解和再结晶化岩石的历程;把它们向来的堆积形态变形。

威斯康星州研究员瓦雷说,"我不以为任何其他的研究是舛错的;但我不以为其中任何一个是证据,我们只能说努特曼的岩石看起来像垫藻岩;这是相当诱人的"。

然则;关于他与皮尔巴拉克拉通的化石的办事;瓦雷是不太仔细的。


在堆积岩中造成小的波丘样垫藻岩。你看仪器。垂直线是由研究人员切出的。ALLEN NUTMAN/UNIVERSITY OFWOLLONGONG

生命的迹象

旋风般的微化石被从它们的降生岩石隔离、包装在一个盒子里运往加利福尼亚州之前躺在皮尔巴拉克拉通已经34亿6500万年。加州大学洛杉矶分校的古生物学家威廉·萧普夫在1993年揭晓了他的稀罕的波浪的创造;并在样本中创造了11种不同的微生物分类。议论家说这些造成可能已经在非生物的历程中做成的;地质学家在这之后的几年里一直在来回争论。去年;萧普夫把一个样本发送给瓦雷;瓦雷是一个超灵活的丈量同位素比率的叫做二次离子质谱仪仪器的专家。

瓦雷的研究小组创造了一些明白的与现代光合细菌具有相同的碳同位素比值的化石。另三品种型的化石与食甲烷或爆发甲烷微生物的比例相同。此外;这些同位素比值与萧普夫已经断定的特定物种相关。看着地质勘探设备。瓦雷说;这些同位素比值被丈量的位置对应到化石自身的形状;推广它们是最迂腐的物理上和化学上看起来像化石的样本。


约翰瓦雷在他的在威斯康辛大学麦迪逊分校的质谱实验室。JEFF MILLER/UW-MADISON

固然它们不是纪录中的最迂腐样本------假定你经受由多德、小宫和纳特曼描述的岩石的出处;-------萧普夫和瓦雷的旋风的微型物确实有一个重要的区别:它们是多种多样的。生存如此多不同的碳同位素比值证明岩石代表一个庞大的原始生物体的群落。生命形态必定有过演化成无尽的迭代的时间。这意味着它们必定起源乃至更早于34亿6500万年前。这意味着我们最迂腐的祖宗确实相当迂腐。

水汪汪的世界

化石并不是晚期地球可能一直是伊甸园而不是天堂的第一个迹象。早在2001年岩石自身下手了提供证据。地质探测仪器。那一年;瓦雷创造了证明地球早在44亿年前就有地壳的锆石。想知道地质勘探绝密。

锆石是含有硅、氧、锆和有时其它元素的结晶矿物。它们在岩浆内造成;就像一些有目共睹的碳晶体一样;锆石是永远生存的------它们能比造成它们的岩石更耐久并经受住有数难以形容的压力、腐蚀和变形。于是;它们是独一的从天堂遗留上去的岩石;使它们成为珍贵的时间胶囊。

瓦雷从西澳大利亚的杰克丘陵中凿出一些并创造了暗示这种由液态水改良的精神造成的精神的结晶的晶体的氧同位素。这证明地壳的一局限已经冷却、固化和至多比已知的最早的堆积岩更早4亿年屯居水。瓦雷说;假使有液态水;就可能有整个陆地。其它锆石显示了异样的东西。35亿年老的化石挑战关于地球开始的想法。

他说;"天堂不是天堂般的。这是我们从锆石中学到的。当然;那里有火山;但它们可能被陆地困绕了。至多会有一些枯燥的土地"。

锆石证明乃至可能一直有生命的。

在2015年揭晓的研究中;贝尔和她的合著者提供了来自同一杰克山丘的镶嵌在一个细小的41亿垂老的锆石晶体中的石墨的证据。石墨的碳同位素混合物暗示了生物的起源;尽管这一创造再次惹起了强烈的争论。贝尔说,"有没有其他的不是生命的解释?是的;有;但这是我以为某种化石或生物组织的最平安证据"。你知道地质探测仪器。


一个41亿垂老的锆石样品的x射线揭示碳堆积所爆发的黑斑。地质勘探费用大约多少。CRYSTAL SHI/STANFORDAn

假使远古岩石中的信号是真的;它们正在告诉我们生命无处不在;永远。相比看内蒙古地质勘探神秘。在险些全豹迷信家看的场所;他们正在创造生命和它的化学的证据;不论自身是化石地势的还是生命的很久前惹起的糟粕的。看着地质勘探费用大约多少。远离挑剔的和奇妙的,地球。生命可能已经在能遐想的最恶毒的环境中站住了脚。

科罗拉多州博尔德东北研究院的行星迷信家比尔·鲍特科说,35亿年老的化石挑战关于地球开始的想法。"在地球正在统治有史以来最主要的撞击的同时;生命也在设法做一些意思的事情"。

也许不是的,也许地球只是不错的,也许这些撞击并不像各人遐想的那么快速发火的。

轰炸的证据

我们懂得地球以及其它一切的在过去被小行星轰击。月亮、火星、金星和水星都见证了这个原始的打击。题目是什么时候和多久。

凭据月球漫步太空宇航员带回家的阿波罗样本;迷信家们下手自负在地球的天堂时代至多有两个迥然不同的太阳系台球的纪元。内蒙古地质勘探神秘。第一个是不可防止的制造行星的反作用:行星须要一些时间来清除最大的小行星;而木星则须要将其它的局限集会到主要的小行星带上。

第二个其后的。它约在太阳系诞生后5亿年和7亿年之间下手并末了大约在38亿年前慢慢消亏损。看着挑战。那一个被称为晚重轰炸或月球灾难的。

与地球化学中的大大都事物一样;一个世界上的闪电战的证据;一个可能遐想的最大范围的变乱是源自这个相当、相当小的的。阿波罗样品中的钾和氩的同位素证明了月球碎片约在它造成后5亿年猝然的融解。这被当做它被它的生命的英寸之内爆炸的证据。

锆石还提供一个前期天堂场景的初步人证。一些锆石确实含有"冲击"的矿精神;这是极端热和压力的证据;能是指示某些可怕的东西的。许多比30亿年更年老;但贝尔创造了一个暗示大约39亿年前的快速的、极端加热------一个可能的晚猛烈轰炸的锆石签名。她说,野外地质勘探车。"我们所懂得的是在这个时期有一组再结晶的锆石。思索到晚猛烈轰炸的巧合;很难不说也许这被连接的;但要真正断定这一点;我们将须要看看地球上其它场所的锆石纪录"。

澳大利亚科汀大学的亚伦卡沃西说;到目前为止;还没有其他的迹象。


月球上的陨石坑一直被以为是晚猛烈轰炸的证据;但来自阿波罗月球岩石地质证据的评价;使人疑心能否在天堂时代的小行星轰炸和预料的一样主要的。NASA

月球岩石

2016年;而今在芝加哥大学的帕特里克伯恩克又一次审视了那些原始的阿波罗样本;这几十年来一直是支持晚猛烈轰炸的主要证据。他和加州大学洛杉矶分校的马克哈里森重新领会了氩同位素并得出了阿波罗岩石可能已经自它们从月亮结晶降生起被重创了很屡次的结论;这可能使岩石看起来比它们真的是的更年老。

伯恩克说;"纵然你解决了这个领会题目;然后你仍旧有一个阿波罗样本刚好在相互身边的题目"。有一个来自六个阿波罗使命取样的岩石是从一个繁多的它的甩射舒展到面向我们的卫星一侧的小行星撞击的机遇"。

此外;月球轨道探测器如引力复兴和外部实验室(GRAIL)航天器和月球视察轨道器已经创造了约100个以前未知的陨石坑;包括在43亿年前的一个撞击峰值。

密歇根大学的行星迷信家尼考勒泽尔纳说,地质勘探绝密。"这个意思的轨道数据和样本数据以及各种不同类型的样本数据的会集点------月球撞击玻璃、月球样本、阿波罗样本、月球陨石------它们都集会在一起指向某些不是一个在3.9亿万年前灾难性的峰值的东西"。

研究小行星和太阳系动力学的鲍特科是几个想到批改解释的研究员其中之一。他而今赞成一个迟缓上升然后慢慢的消沉的轰炸。其别人以为没有晚轰炸;而相同月球上的陨石坑和其他岩石体是来自第一品种型的行星建设天然历程的台球的糟粕。

他说,"我们有一小局限的数据;我们正试图用它做些什么;你试图扶植一个有时你只是追逐鬼的故事"。

生命在阐发作用

在它表演的同时;迷信家们将讨论比晚期的太阳系动力学更大的题目。地质勘探招工。

假使一些新的证据真的代表原始生命的印象;那么我们的祖宗可能比我们遐想的老得多。生命可能已经好手星听从它的时候出现------它冷却到足以包容液态水的那一刻。

瓦雷说,"当我年老时我就被教授须要数十亿年的时间才调造成生命。但我还没有创造任何这些声明的底子;我以为生命在条件变得吻合栖身时几百万年后就出现这是很有可能的。从微生物的角度来看;100万年真的是一个很长的时间;而这是地质时代的一个眨眼"。

他补充说,"没有生命没有已经在43亿年前出现的任何理由。没有理由的"。

假使39亿年前没有举行过大范围的绝育;大概假使一些大范围的小行星撞击将否决局限于一个半球上;那么地球上最迂腐的祖宗可能一直从这个星球自身诞生的昏黄的日子起就在这里的。对于地质勘探设备。而这反过去又使宇宙中其它场所的生命概念似乎更少不太可信的。生命可能比我们遐想的更容易经受住可怕的环境。它可能不须要太多的时间来站住脚。它可能会晚期出现;并且还每每和可能连击这个宇宙的。它的无尽的形态;从制造管形的微生物到屈蹲的软泥可能对在地球上相易生命的方式太小或太单纯------但它们也不会不那么真实的和也不那么活着的。

原故事许可从量子杂志转载;量子杂志是西蒙斯基金会的独立编辑出版物,它的使命是始末覆盖数学和物理和生命迷信研究的郁勃发财和趋向进步大众对迷信的理解。

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