Найдены древнейшие ледники на Земле: они покоятся под африканским золотом
Группа под руководством архейского геолога из Йоханнесбургского университета Акселя Хофманна проанализировала пласты горных пород, расположенные недалеко от Дурбана на восточном побережье Южной Африки. Они содержат ледниковые отложения, возраст которых оценивается в 2,9 миллиарда лет, что делает их самыми древними из известных на Земле.
Такие старые породы уже давно испытали различные геологические изменения. К счастью, супергруппа Понгола — так называются эти слои горных пород — почти не была нарушена с тех пор, как много лет назад она образовалась в результате затопления внутреннего моря.
«Это одна из немногих областей, которые остались практически нетронутыми и неизменными еще с эпохи ранней Земли, — объяснил геолог Орегонского университета Илья Биндеман. — Эти отложения представляют собой окаменелые ледниковые морены, в основном — обломки, оставленные ледником, когда он постепенно тает и в процессе этого сжимается».
Как распознать доисторический ледник
Биндеман и его коллеги измерили уровни изотопов кислорода в образцах песчаника и сланца из супергруппы Понгола и обнаружили, что они имеют самые низкие уровни кислорода-18 из всех изученных месторождений этого типа. В образцах также было обнаружено очень высокое количество кислорода-17, что указывает на то, что породы образовались при более низких температурах.
«Все указывает на лед. Соедините эти геохимические данные с данными о моренах, и вы получите ледники — самые древние ледники, обнаруженные на Земле», — заявил Биндеман.
Изотопы кислорода — это стабильные, долгоживущие разновидности кислорода, которые могут быть «тяжелыми» или «легкими» в зависимости от количества нейтронов в их ядре. Когда геологи сравнивают их относительное содержание в древних горных породах, они могут сделать вывод об условиях, при которых образовались эти породы.
«Поскольку изотопный состав кислорода поверхностных материалов сильно зависит от широты и климата, мы применили тройной анализ изотопов кислорода, чтобы тщательно изучить их происхождение», — пишут Биндеман и Хофманн в своей статье. Полученные данные «указывают на постепенное климатическое охлаждение поверхностных сред, кульминацией которого стали ледниковые условия 2,9 миллиарда лет назад».
Древние ледниковые периоды
Расположение этих ледников поднимает интересные вопросы о периодах похолодания в далеком прошлом.
По крайней мере дважды в своей истории наша планета замерзала: последний раз это случалось «всего» 650 и 700 миллионов лет назад. Но исследования задаются вопросом, была ли эта «ледяная Земля» полностью замороженной пустошью или больше похожа на шар, покрытый слякотной грязью. Иначе говоря — насколько сильно может замерзнуть наша планета?
«Ученые считают, что это [почти глобальное оледенение] могло случаться несколько раз в недавнем прошлом. Если это так, то это будет самый ранний из зарегистрированных периодов глобального похолодания», — говорит Хофманн.
Другая возможность заключается в том, что континент, давший начало Южной Африке, был ближе к полюсам в то время, когда он покрылся льдом, как это обсуждают Биндеман и Хофманн в своей статье. «Любая возможность интересна с научной точки зрения», — отмечают они.
Но добыть секреты из глубины веков — непростая задача, и ни одно исследование не сможет в настоящее время написать подлинную историю молодой Земли. В будущем, постепенно увеличивая количество данных и строя все более совершенные модели, ученые смогут намного подробнее и ярче рассказать нам о днях, когда наша планета была еще совсем юной.