Древние океаны Земли, вероятно, были гораздо более солеными, чем сегодня

16.12.2021г.

Ученые из Йельского университета утверждают, что древние океаны Земли, вероятно, были гораздо более солеными, чем сегодня, что может углубить наше понимание того, как развивалась жизнь, атмосфера и климат на планете. Исследование опубликовано в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.

В новом исследовании профессор кафедры наук о Земле и планетах Йельского университета Джун Коренага и аспирант Мэн Гуо предполагают, что в течение первых 500 миллионов лет существования Земли уровень соли в океанах мог достигать 7,5%. Для сравнения, современные океаны содержат около 2,5% соли. Предыдущие оценки солености ранних океанов, основанные на косвенных данных, варьировались от нынешнего уровня до 10 раз выше.

"Это только начало расшифровки химического состава раннего океана, поскольку существует еще много неизвестных, но теперь у нас есть прочный фундамент, на который можно опираться", — сказал Коренага.

Коренага и Го начали свое исследование с более широкого и фундаментального вопроса. Они хотели узнать, сколько на Земле существует стабильных галогенов — таких элементов, как фтор, хлор (содержится в соли), бром и йод, которые, вступая в реакцию с металлами, образуют различные соли.

Галогены играют важную роль в некоторых из самых основных процессов, связанных с формированием и эволюцией планеты, включая взаимодействие земной атмосферы, океанов и скалистой мантии. Присутствие галогенов в морской воде особенно важно, поскольку океаны играют важнейшую роль в обеспечении жизни на Земле.

"Химия морской воды диктует не только кислотность океана, но и то, как углекислый газ распределяется между атмосферой и океаном", — сказал Гуо.

До сих пор оценки глобального изобилия галогенов основывались на предположении, что соотношение определенных элементов в коре и мантии — каменистом слое Земли толщиной 3 000 км — оставалось постоянным на протяжении всего периода плавления и кристаллизации, и эти оценки предполагали, что большинство галогенов существует вблизи поверхности.

Коренага и Го утверждают, что это не так. Они создали новый метод оценки глобального уровня галогенов, основанный на новом алгоритмическом инструменте и последних научных данных о том, как другие элементы циркулируют в поверхностных и внутренних слоях Земли.

Их новый вывод предполагает, что хлорид и другие галогены были в основном изгнаны из недр планеты в течение первых 500 миллионов лет существования Земли, что приблизило их к поверхности земной коры и океанам, а затем большая их часть была возвращена в мантию.

"Наш вывод полностью противоположен общепринятому мнению", — сказал Коренага.