11. marts 2020

En gåde om Jorden er løst: Nu ved vi, hvor oceanerne kommer fra

geologi

En stor gåde om vores klode er nu opklaret. Nu er det nemlig bevist, hvor oceanerne kommer fra. Beviset findes i milliarder år gamle klipper, der er indsamlet i Grønland af en dansk forsker fra Københavns Universitet.

Kristoffer Szilas (th.) og specialestuderende Will Hyde på feltarbejde i Grønland
Kristoffer Szilas (th.) og specialestuderende Will Hyde på feltarbejde i Grønland (foto: Kent Pørksen)

Kort tid efter Jorden var dannet for 4,5 milliarder år siden forsvandt alle letfordampelige grundstoffer i den gigantiske kollision som skabte Månen, og jordkloden var efterladt knastør. Gennem de næste mange millioner år blev kloden bombarderet med meteoritter fra det ydre solsystem, der var rige på vand og kulstof, og det var dem, der bragte vandet til Jorden. Sådan lyder en udbredt teori om oceanernes tilblivelse. Og nu kan den bekræftes.

Forskere fra bl.a. Københavns Universitet har nemlig fundet en helt unik isotop-sammensætning af grundstoffet ruthenium i nogle gamle bjergarter i Grønland. Det beviser, at vandet på vores planet er kommet til med meteoritterne fra den ydre del af solsystemet, efter Jorden og Månen var dannet.

”Vi har som de første fundet et unikt isotopisk fingeraftryk af Jordens allertidligste byggesten, som fortæller os både hvordan den oprindelige jordklode var sammensat, men også hvor oceanernes bestanddele er kommet fra, hvilket er grundlaget for selve livet på Jorden. Dermed er en stor gåde om vores planet løst,” siger geolog og adjunkt Kristoffer Szilas fra Institut for Geovidenskab og Naturforvaltning på Københavns Universitet.

Nu passer pengene

Teorien om at det var meteoritterne fra det ydre solsystem – såkaldte kondritter - der bragte vandet til Jorden har nemlig haft et alvorligt handicap indtil nu. For alle de meteoritter, der nogensinde er fundet på kloden, har en helt anden isotop-sammensætning end den nuværende jordklode. Derfor kunne man ikke få det til at passe med, at oceanerne skulle være opbygget af disse kondritter. Men med isotop-fingeraftrykket fra Grønland har man for første gang fundet en stenprøve, der har en værdi, som afviger fra meteoritternes. Og det beviser to ting:

”Nu ved vi, at den oprindelige jordklode bestod af noget andet materiale, end man hidtil har antaget – nemlig det, som vi har fundet det isotopiske fingeraftryk af. Og vi har nu et fysisk bevis på, at hvis man mikser den tidlige jordklode med kondritterne fra det ydre solsystem, så får man den nuværende jordklodes sammensætning. Det fortæller os, at det netop var kondritterne, som kom med oceanerne, efter både Jorden og Månen var dannet. Så nu passer pengene,” siger Kristoffer Szilas. 

Det er Kristoffer Szilas, der har gjort fundet af de flere milliarder år gamle bjergarter nordøst for Nuuk i Grønland. Specialister fra bl.a. Kölns Universitet har dernæst lavet højpræcisionsmålinger af ruthenium-isotoperne i stenprøverne. Studiet er netop publiceret i det videnskabelige tidsskrift Nature.

Vindue til Jordens tidligste fase

Området i Vestgrønland, hvor prøverne er taget, har altså som noget helt enestående bevaret et kemisk fingeraftryk fra tiden, før Jorden blev overdænget med meteoritter for formentlig 3,9 milliarder år siden.

”Det her er et lille unikt vindue til Jordens allertidligste fase. Denne isotopsammensætning kan hverken være kunstig eller skabt af processer her på Jorden. Det er et fragment af de oprindelige byggesten, der fandtes inden meteorit-bombardementet, og som altså har overlevet flere milliarder års tektoniske processer.”

Forskerne ved endnu ikke præcis hvor gamle prøverne er, men kan fastslå at de må være mindst 3,8 milliarder år gamle. Næste skridt er at foretage en mere eksakt isotop-datering.

Forskningen er udført af: Mario Fischer-Gödde (Institut für Geologie und Mineralogie, University of Cologne, Tyskland), Bo-Magnus Elfers (Institut für Geologie und Mineralogie, University of Cologne, Tyskland), Carsten Münker (Institut für Geologie und Mineralogie, University of Cologne, Tyskland), Kristoffer Szilas (Institut for Geovidenskab og Naturforvaltning, Københavns Universitet), Wolfgang Maier (School of Earth and Ocean Sciences, Cardiff University, UK), Nils Messling (Institut für Geologie und Mineralogie, University of Cologne, Tyskland), Tomoaki Morishita (Faculty of Geosciences and Civil Engineering, Kanazawa University, Japan), Martin Van Kranendonk (Australian Centre for Astrobiology, University of New South Wales, Australien) og Hugh Smithies (Geological Survey of Western Australia, Australien).