新研究表明地球可能在40至32億年前被巨大的全球海洋所覆蓋 _地球

新研究表明地球可能在40至32億年前被巨大的全球海洋所覆蓋
（）據cnBeta：在過去的5.41億年里，地球的海平面一直保持相當穩定，但一項新研究表明，地球可能在40至32億年前被一個巨大的全球海洋所覆蓋。根據這項新研究，在40億至32億年前的早期太古宙時期，一個巨大的全球海洋可能已經覆蓋了早期地球，這是擁有比今天更熱的地幔的副作用。
研究作者稱，新的研究結果挑戰了早先關于地球全球海洋規模隨時間推移而保持不變的假設，并提供了關于其規模在整個地質時間內如何變化的線索。地球表面的大部分水存在于海洋中。但在地球內部深處有第二個水庫，以氫氣和氧氣的形式附著在地幔的礦物上。
《AGU Advances》雜志刊登了一項新的研究，該雜志刊登了地球和空間科學領域的高影響力、開放性研究和評論，估計了今天地幔可能儲存的水量以及過去可能儲存的水量。
研究結果表明，由于早期地球比今天更熱，其地幔中的水可能較少，因為地幔礦物在較高溫度下保持的水較少。假設目前地幔的質量是海洋質量的0.3-0.8倍以上，那么在早期的太古宙時期可能存在一個更大的表面海洋。當時，地幔的溫度約為1900-3000開氏度，而今天的溫度為1600-2600開氏度。
作者稱，如果早期地球擁有比今天更大的海洋，這可能會改變早期大氣層的組成，并減少陽光被反射回太空的數量。這些因素會影響氣候和支持地球上第一個生命的棲息地。
"有時很容易忘記，一個星球的深層內部實際上對表面發生的事情很重要，"哈佛大學的礦物物理學家、新研究的共同作者 Rebecca Fischer說。"如果地幔只能容納這么多的水，它就得去別的地方，所以在地表以下數千公里處發生的事情會有相當大的影響。"
在過去的5.41億年里，地球的海平面一直保持相當穩定。然而，地球歷史上更早時期的海平面更難估計，因為幾乎沒有什么證據能從太古宙時期幸存下來。在地質時間內，水可以通過板塊構造從表層海洋向內部移動，但這種水流量的大小并不十分清楚。由于這種信息的缺乏，科學家們曾假設全球海洋大小在地質時間內保持不變。
在新的研究中，合著者、哈佛大學礦物物理學家董俊杰開發了一個模型，根據地球地幔的溫度來估算地球地幔可能儲存的水的總量。他結合了現有的關于不同的地幔礦物可以儲存多少水的數據，并考慮了這23種礦物中哪些會在地球過去的不同深度和時間出現。然后，他和他的合著者將這些儲存量的估計與地球冷卻時地表海洋的體積聯系起來。
沒有參與這項研究的耶魯大學地球物理學家Jun Korenaga表示，這是科學家們首次將地幔中儲水的礦物物理學數據與海洋大小聯系起來。"這種聯系在過去從未被提出過，"他說。
董俊杰和Fischer指出，他們對地幔儲水能力的估計帶有很大的不確定性。例如，科學家們并不完全了解地幔中的主要礦物--橋曼石中能儲存多少水。
新的發現闡明了全球海洋可能隨著時間的推移而發生的變化，可以幫助科學家更好地了解地球和其他星球上的水循環，這對于了解生命可能在哪里進化很有價值。
“了解一些關于全球水預算演變的量化信息絕對是有用的， ”沒有參與這項研究的西北大學地震學家Suzan van der Lee說。“我認為這對于像我這樣的細枝末節的地震學家來說很重要，他們對當前的地幔結構進行成像，并估計其含水量，但對于尋找含水系外行星和詢問我們的水從哪里來的起源的人來說也很重要。”
董俊杰和Fischer現在正在使用同樣的方法來計算火星內部可能存在多少水。“今天，火星看起來非常寒冷和干燥，”董俊杰說。“但很多地球化學和地貌學證據表明，早期的火星表面可能含有一些水--甚至是一個小海洋--所以人們對了解火星上的水循環很感興趣。”