Toka ishte një sferoid i shkrirë me temperatura përvëluese

Toka u formua nga disku protoplanetar i Diellit rreth 4.6 miliardë vjet më parë. Në fillim ishte një sferoid i shkrirë me temperatura përvëluese. Me kalimin e kohës, ajo u fto dhe u formua një kore e fortë. Përfundimisht, atmosfera u ftoh dhe jeta u bë një mundësi.

Por si ndodhi e gjithë kjo? Atmosfera ishte e pasur me karbon dhe ai karbon duhej të hiqej përpara se temperatura të binte dhe Toka të bëhej e banueshme.

Ku shkoi gjithë karboni?

500 milionë vitet e para të ekzistencës së Tokës quhen jozyrtarisht Eoni Hadean. Emri vjen nga Hades, perëndia greke e nëntokës. Hades është gjithashtu një emër jozyrtar për vetë Ferrin.

Eoni Hadean është emërtuar me vend. Edhe pasi filloi të ftohet dhe të ngurtësohet, Toka ishte ende shumë e nxehtë. Atmosfera përmbante 100,000 herë nivelin aktual të karbonit atmosferik. Toka e hershme ishte e ngjashme me Venusin, ku një atmosferë e trashë bllokon nxehtësinë dhe mban temperaturat të larta. Gjatë Hadeanit, temperatura e sipërfaqes së Tokës do të kishte kaluar 200 Celsius (400 F.)

Përpara se Toka të ftohej, ajo duhej të fshinte shumë karbon nga atmosfera e saj. Por shkencëtarët e kanë gjetur të vështirë të bashkojnë ngjarjet në Tokën shumë të re. Për një gjë, provat gjeologjike janë të pakta.

Por një çift studiuesish mendojnë se kanë një shpjegim të ri për heqjen e gjithë atij karboni atmosferik, dhe ai përfshin një lloj shkëmbi që nuk ekziston më.

Një artikull i ri kërkimor i titulluar “Një mantel heterogjen i lagësht krijon një botë të banueshme në Hadean” paraqet gjetjet e ekipit. Autori i parë është Yoshinori Miyazaki, një Stanback Postdoktoral në Caltech. Jun Korenaga, një profesor i Tokës dhe shkencave planetare në Yale, është autori tjetër. Revista Nature publikoi studimin.

“Kjo periudhë është koha më enigmatike në historinë e Tokës,” tha Korenaga në një deklaratë për shtyp. “Ne po paraqesim teorinë më të plotë, deri tani, për 500 milionë vitet e para të Tokës.”

Hadeani nuk ishte vetëm enigmatik, por edhe dinamik. Planeti pësoi shumë ndryshime gjatë atyre 600 milionë viteve. Por dëshmitë gjeologjike tregojnë se mjedisi sipërfaqësor i Tokës ishte i ngjashëm me atë të sotëm të Tokës në mes të Hadeanit. “Në cilat kushte një mjedis i ashpër sipërfaqësor mund të shndërrohet në një mjedis të banueshëm mbetet i pasigurt,” shkruajnë autorët në punimin e tyre.

Disa gjëra duhej të ndodhnin përpara se Toka të bëhej e banueshme. U desh të formoheshin oqeanet, duhej të fillonte tektonika e pllakave dhe gazrat serrë duhej të hiqeshin shpejt nga atmosfera. “Disi, një sasi masive e karbonit atmosferik duhej të hiqej,” tha Miyazaki. “Për shkak se nuk ka asnjë dokument shkëmbor të ruajtur nga Toka e hershme, ne kemi vendosur të ndërtojmë një model teorik për Tokën shumë të hershme nga e para.”

Në ditët e para të Tokës, ishte një oqean magmë, një sferë shkëmbi të shkrirë dhe asgjë tjetër. Gjatë kësaj faze, planeti po formohej nëpërmjet shtimit. Në procesin e grumbullimit, materialet grumbullohen së bashku duke krijuar një objekt të madh me kalimin e kohës. Tokës iu deshën 70 milionë deri në 100 milionë vjet për t’u mbledhur. Gjatë asaj kohe, planetezmalët u përplasën me Tokën e ardhshme, duke gjeneruar nxehtësi dhe duke e mbajtur Tokën në një gjendje të shkrirë.

Oqeani magmë është një fazë thelbësore në jetën e planetëve shkëmborë. Gjendja e lëngshme lejon që elementët më të rëndë të zhyten në bërthamë dhe elementët më të lehtë të “notojnë” sipër. Kështu diferencohen planetët si Toka në një bërthamë, një mantel dhe një kore. Bërthama e jashtme është ende e shkrirë edhe sot e kësaj dite, dhe pa të, Toka nuk do të kishte magnetosferë mbrojtëse dhe ndoshta as jetë.

Kur oqeani i magmës së Tokës u ngurtësua, ai lëshoi ​​sasi masive të gazeve serrë (GHG) në atmosferë. Si rezultat, atmosfera e hershme e Tokës përmbante shumë CO2 dhe H2O. Këto gaze ndihmuan në ruajtjen e klimës ekstreme të planetit të ri. Që ajo klimë të bëhej më e moderuar brenda kornizës kohore të Hadeanit, gjërat duhej të ndryshonin me shpejtësi, në aspektin gjeologjik. Ato gazra serrë duhej të hiqeshin dhe depoja e vetme për ta ishte shkëmbi. Si pjesë e ciklit të karbonit të Tokës, karboni sekuestrohet në shkëmb përmes transformimit në minerale karbonate në pellgjet e oqeanit. Nga atje, karbonatet bëhen pjesë e mantelit. (Disa nga karboni që po emetojmë tani do të zhytet dhe do të përfundojë si diamante në të ardhmen e largët.)

Por pyetja është për kohën e përfshirë. Nëse klima ishte e moderuar dhe e ngjashme me atë të Tokës moderne 4 miliardë vjet më parë, sekuestrimi i karbonit duhej të ishte shumë efikas. Si funksionoi e gjitha?

Një lloj shkëmbi parahistorik luajti një rol në bërjen e Tokës të banueshme, sipas Korenaga dhe Miyazaki. Ata quhen piroksenite me magnez të lartë. Dy studiuesit thonë se asnjë prej këtyre shkëmbinjve nuk ekziston sot në Tokë. Por modeli i heqjes së shpejtë të karbonit që ata zhvilluan – bazuar në termodinamikën, mekanikën e lëngjeve dhe fizikën atmosferike – tregon se këta shkëmbinj duhet të kenë ekzistuar. Ata madje e dinë se si do të dukeshin.

“Këta shkëmbinj do të ishin pasuruar me një mineral të quajtur piroksen, dhe ata ka të ngjarë të kishin një ngjyrë të gjelbër të errët,” tha Miyazaki. “Më e rëndësishmja, ata ishin jashtëzakonisht të pasuruar me magnez, me një nivel përqendrimi që vërehet rrallë në shkëmbinjtë e sotëm.”

Mineralet e magnezit kanë një afinitet me dioksidin e karbonit. Ato formojnë karbonate të cilat më pas ndahen në mantelin e Tokës. Nëse do të kishte piroksenite të mjaftueshëm me magnez të lartë, ata mund të kishin ndihmuar në llogaritjen e largimit të shpejtë të karbonit nga atmosfera e Tokës.