Геологам известно, что возраст нашей планеты составляет около 4,54 млрд лет. Но вот собрать воедино самые ранние этапы её эволюции — задача для науки сложная. К счастью, в распоряжении исследователей есть уникальная крупица минерала циркона. Это самый древний геологический материал из всех известных. Иначе говоря, самый старый кусочек Земли.
Едва виден невооружённым глазом
Нашли этот кристалл в горных районах Западной Австралии, на отдалённом скальном обнажении Джек-Хиллз, ещё в начале нулевых. А в 2014 году установили его возраст — 4,39 млрд лет с небольшой погрешностью в несколько миллионов. Более древнего геологического материала учёные не находили.
Ещё до проведения этого исследования циркон считался одним из древнейших материалов на Земле, но находки образцов старше 4,3 млрд лет были редкостью. Это и сделало образец из Австралии таким значимым.
Любопытно, что найденный кристалл совсем крошечный, его едва можно разглядеть невооружённым глазом. Однако, несмотря на свои микроскопические размеры, он дал науке бесценные сведения о прошлом Земли. Анализ показал, что этот минерал возник всего через 160 млн лет после формирования Солнечной системы. По космическим меркам — почти сразу же!
А ведь в то время Земля должна была представлять собой светящийся красный шар расплавленной породы, который только что пережил столкновение с другим небесным телом — гипотетической Теей. Этот удар, как считается, выбросил в космос часть земной мантии, из которой потом сформировалась Луна.
Значит, Земля остыла раньше — вот какой вывод делают учёные. А это вынуждает их пересмотреть и время возникновения жизни.
Привет из ранней истории планеты
Вообще цирконы образуются в магме по мере её остывания и затвердевания. Этот материал очень крепкий, благодаря чему способен сохраняться на протяжении миллиардов лет, выдерживая высокие температуры и давление. Образно говоря, кристаллы циркона — идеальные «капсулы времени», передающие учёным привет из ранней истории Земли. Их крошечные зёрна могут быть зацементированы в более молодых породах, словно древний комар в кусочке янтаря.
Раз найденному в Австралии образцу циркона почти 4,4 млрд лет, значит, планета к тому времени стала покрываться корой — огненный адский океан, возникший после соударения с Теей, уже почти остыл. Отталкиваясь от этого, учёные высчитывают, что жидкая водная среда на поверхности Земли могла появиться около 4,3 млрд лет назад, а вскоре после это, возможно, возникла и жизнь.
«Земля сформировалась из разных материалов Солнечной системы. Кристалл циркона показывает, что остывание магматических океанов произошло очень быстро. Но он не только даёт нам возможность понять, как Земля остыла и стала пригодна для жизни — он также помогает узнать, как формировались другие пригодные для жизни планеты», — поясняет американский геохимик Джон Вэлли, занимающийся исследованием цирконов.
И всё же есть вещество постарше
Тем не менее кристалл циркона из Джек-Хиллз не является самым древним материалом, найденным на нашей планете. Ведь есть ещё вещество, прилетевшее к нам из космоса. Титул самого древнего принадлежит нескольким крошечным крупинкам межзвёздной пыли, упавшим на Землю вместе с метеоритом Мурчисон в 1969 году. Произошло это, кстати, тоже в Австралии.
Только в 2020 году учёные установили, что возраст этих твёрдых зёрен 5-7 млрд лет. А это значит, что они старше Солнца (поэтому их называют досолнечными зёрнами) и прилетели к нам от других звёзд нашей галактики Млечный Путь.
