Вчені вважають, що вони виявили докази існування найстаріших льодовиків у стародавніх породах, поцяткованих ізотопами кисню, що лежать під найбільшими у світі родовищами золота в Південній Африці.
Це відкриття може додати нові рядки до ранньої глави бурхливої історії Землі та може пояснити, як утворилися ці золоті родовища.
Команда під керівництвом геолога-археолога Йоганнесбурзького університету Акселя Хофмана проаналізувала скельні шари , розташовані поблизу Дурбана на східному узбережжі Південної Африки, які містять льодовикові відкладення, вік яких оцінюється в 2,9 мільярда років, що робить їх найстарішими з відомих на Землі.
Такі старі породи протягом тривалого часу зазнавали різноманітних геологічних змін. На щастя, супергрупа Понгола , як відомі шари гірських порід, майже не була порушена, оскільки багато років тому вона була закладена в результаті затоплення внутрішнього моря.
«Це одна з небагатьох територій, яка залишилася досить недоторканою та незмінною від ранньої Землі», — пояснює геолог Орегонського університету Ілля Біндеман.
«Ці відкладення являють собою скам’янілі льодовикові морени, які в основному є уламками, залишеними льодовиком, коли він поступово тане і стискається».
Біндеман і його колеги виміряли рівні ізотопів кисню в зразках пісковику та глинистих сланців із супергрупи Понгола, виявивши, що вони мають найнижчий рівень кисню-18 серед усіх аналогічних родовищ, проаналізованих досі. У них також була дуже висока кількість кисню-17, що вказує на те, що породи утворилися при більш низьких температурах.
«Це означає лід», — каже Біндеман. «Поєднайте ці геохімічні докази з моренними доказами, і це означатиме льодовики – найдавніші льодовики, знайдені на Землі».
Біндеман представила результати на міжнародній конференції з геохімії на початку цього тижня , засновані на нещодавній рецензованій статті, яку вона написала у співавторстві з Хофманом.
Ізотопи кисню — це стабільні, довгоживучі різновиди кисню, які є «важкими» або «легкими» залежно від кількості нейтронів у їх ядрі. Коли геологи порівнюють їх відносну кількість у стародавніх породах, вони можуть зробити висновок про умови, за яких ці породи утворилися.
«Оскільки ізотопний склад кисню поверхневих матеріалів сильно залежить від широти та клімату, ми застосували потрійний ізотопний аналіз кисню, щоб ретельно дослідити їх походження», — пишуть Біндеман і Гофман у своїй статті .
Дані “вказують на поступове кліматичне охолодження поверхневих середовищ, яке досягло кульмінації в льодовикових умовах 2,9 мільярда років тому”.
Розташування цих льодовиків викликає цікаві питання про періоди похолодання в давньому минулому.
Принаймні двічі за свою історію наша планета замерзала відносно недавно, 650 і 700 мільйонів років тому. Але дослідники ставлять під сумнів, чи була ця «Земля-снігова куля» повністю замерзлою пусткою чи більше схожою на сльоту , залишаючи місце для обговорення того, наскільки наша планета може замерзнути.
«Науковці вважають, що це [майже глобальне зледеніння] могло відбуватися кілька разів у недавньому минулому. Якщо так, то це був би найраніший подібний період глобального похолодання, зареєстрований», — каже Гофманн .
Інша можливість полягає в тому, що континент, який дав початок Південній Африці, був ближче до полюсів у той час, коли він накрився льодом, як обговорюють Біндеман і Хофман у своїй статті .
«Кожна з цих можливостей є науково цікавою», — каже Гофманн.
Але розпізнати скелясті таємниці з глибини часу нелегко, і жодне дослідження не збирається переписувати ранню історію Землі.
Андрій Беккер, геохімік з Каліфорнійського університету в Ріверсайді, який не брав участі в роботі, каже , що дослідження, «ймовірно, спровокує подальші дослідження».
«Докази зледеніння цього віку гаряче обговорювалися протягом десятиліть на основі седиментологічних даних», — говорить Беккер .
Однак геологи можуть зробити такий висновок лише на основі того, як шари осадів і каменів накладаються один на одного або вирізаються стародавнім льодом.
Беккер каже, що аналіз ізотопів кисню, проведений Біндеманом і Гофманном, «додає абсолютно нові докази до цього аргументу» про те, що ми спостерігаємо сліди неймовірно старих льодовиків.
Іншими словами, ми повинні очікувати, що ці нові відкриття будуть ретельно досліджені.