Científicos descubren agua antigua de 3.000 millones de años en la Tierra

Científicos descubren agua antigua de 3.000 millones de años en la Tierra

Un equipo de científicos británico y canadiense ha descubierto antiguas bolsas de agua, que pueden haber sido cortadas de la superficie hace tres mil millones de años. La similitud entre la geografía del área de la Tierra donde se encontró el agua y la geografía de Marte plantea la posibilidad de que Marte también tenga agua para la vida atrapada debajo de la superficie, lo que da más esperanzas a la posibilidad de encontrar organismos vivos allí. . Barbara Sherwood Lollar, profesora de geoquímica en la Universidad de Toronto, dijo: 'Esto muestra que las rocas antiguas tienen el potencial de sustentar la vida y este podría ser el caso si están a tres kilómetros por debajo de la superficie de la Tierra o por debajo de la superficie de Marte'

Se encontró que el agua subterránea brotaba de una mina en Ontario, Canadá, desde casi dos millas debajo de la superficie. Investigadores de las universidades de Manchester, Lancaster, Toronto y McMaster analizaron el agua y descubrieron que tiene al menos 1.500 millones de años, pero podría tener 2.700 millones de años, aproximadamente la mitad de la edad del planeta Tierra, tal vez incluso anterior. el surgimiento de la vida multicelular. Hasta ahora, el agua antigua solo se había encontrado atrapada en pequeñas burbujas de roca, pero esta agua brotaba de la roca a una velocidad de 2 litros por minuto.

Se descubrió que el agua antigua contenía una gran cantidad de sustancias químicas conocidas por sustentar organismos en ausencia de luz solar. Contiene hidrógeno y metano disueltos, así como gases nobles como helio, neón, argón y xenón, que podrían proporcionar energía para que los microbios sobrevivan.

El líder del proyecto Chris Ballentine, de la Universidad de Manchester, dijo: 'Nuestro hallazgo es de gran interés para los investigadores que desean comprender cómo los microbios evolucionan de forma aislada, y es fundamental para toda la cuestión del origen de la vida, la sostenibilidad de la vida, y vida en ambientes extremos y en otros planetas. '

El equipo de estudio en Canadá está examinando actualmente si el agua antigua que se encuentra en la mina contiene alguna forma de vida. Los resultados podrían tener implicaciones de gran alcance para nuestra comprensión de la vida en la Tierra e incluso en otros planetas.


    ¿La Tierra estuvo alguna vez totalmente bajo el agua?

    Entiendo cómo las masas de tierra del planeta se elevan, caen y cambian con el tiempo. Pero me preguntaba si la Tierra alguna vez estuvo cubierta al 100% por agua y ¿podría existir un planeta así en otra parte del universo?


    La Tierra de 1.500 millones de años tenía agua en todas partes, pero no en un continente, sugiere un estudio

    Los productos químicos en las rocas insinuaban un mundo sin continentes.

    Que hizo tierra parece que hace 3.200 millones de años? Nuevas evidencias sugieren que el planeta estaba cubierto por un vasto océano y no tenía continentes en absoluto.

    Los continentes aparecieron más tarde, como placas tectónicas empujaron enormes masas de tierra rocosa hacia arriba para romper las superficies del mar, informaron recientemente los científicos.

    Encontraron pistas sobre este antiguo mundo acuático preservado en un trozo de antiguo lecho marino, ahora ubicado en el interior del noroeste de Australia.

    Hace unos 4.500 millones de años, las colisiones de alta velocidad entre el polvo y las rocas espaciales formaron el comienzo de nuestro planeta: un burbujeo, esfera fundida de magma que tenía miles de millas de profundidad. La Tierra se enfrió mientras giraba finalmente, después de 1,000 a 1 millón de años, el magma de enfriamiento formó los primeros cristales minerales en la corteza terrestre.

    Mientras tanto, La primera agua de la Tierra puede haber sido llevado aquí por cometas ricos en hielo de fuera de nuestro sistema solar, o puede haber llegado en forma de polvo de la nube de partículas que dio a luz al sol y sus planetas en órbita, alrededor del momento de la formación de la Tierra.

    Cuando la Tierra era un océano de magma caliente, el vapor de agua y los gases escapaban a la atmósfera. "Luego llovió de la atmósfera cuando las condiciones se enfriaron lo suficiente", dijo el autor principal del estudio, Benjamin Johnson, profesor asistente en el Departamento de Ciencias Geológicas y Atmosféricas de la Universidad Estatal de Iowa.

    "Realmente no podemos decir cuál es la fuente del agua de nuestro trabajo, pero sugerimos que cualquiera que sea la fuente, estaba presente cuando el océano de magma todavía estaba presente", dijo Johnson a WordsSideKick.com en un correo electrónico.

    En el nuevo estudio, Johnson y el coautor Boswell Wing, profesor asociado de ciencias geológicas en la Universidad de Colorado Boulder, se centraron en el paisaje único de Panorama en el interior de Australia. Su paisaje rocoso conserva un sistema hidrotermal que data de hace 3.200 millones de años, "y registra toda la corteza oceánica desde la superficie hasta el motor térmico que impulsaba la circulación", dijo Johnson.

    En ese escarpado fondo marino se conservaban diferentes versiones, o isótopos, de oxígeno con el tiempo, la relación entre estos isótopos puede ayudar a los científicos a decodificar los cambios en la temperatura del océano antiguo y el clima global.

    Sin embargo, los científicos descubrieron algo inesperado a través de su análisis de más de 100 muestras de sedimentos. Descubrieron que hace 3.200 millones de años, los océanos contenían más oxígeno-18 que oxígeno-16 (este último es más común en el océano moderno). Sus modelos informáticos mostraron que, a escala global, las masas de tierra continentales filtran oxígeno-18 de los océanos. En ausencia de continentes, los océanos transportarían más oxígeno-18. Y la proporción entre estos dos isótopos de oxígeno insinuaba que en ese momento, no había continentes en absoluto, encontró el estudio.

    "Este valor es diferente al océano moderno de una manera que puede explicarse más fácilmente por la falta de corteza continental emergente", dijo Johnson en el correo electrónico.

    Otros investigadores han propuesto previamente la idea de que la Tierra alguna vez estuvo cubierta por océanos, dijo Johnson. Sin embargo, hay menos acuerdo sobre qué parte de esa corteza era visible sobre el nivel del mar. Este nuevo descubrimiento "proporciona limitaciones geoquímicas reales sobre la presencia de tierra sobre el nivel del mar", explicó.

    La perspectiva de un antiguo mundo acuático en la Tierra también ofrece una nueva perspectiva sobre otra pregunta intrigante: dónde aparecieron las primeras formas de vida del planeta y cómo evolucionaron, escribieron los investigadores en el estudio.

    "Hay dos campos principales para el origen de la vida: respiraderos hidrotermales y estanques en tierra", dijo Johnson. "Si nuestro trabajo es exacto, significa que la cantidad de entornos en la tierra para que la vida emerja y evolucione fue realmente pequeña o estuvo ausente hasta algún momento después de hace 3.200 millones de años".

    Los hallazgos se publicaron en línea hoy (2 de marzo) en la revista Naturaleza Geociencia.

    Nota del editor y rsquos: El titular de este artículo se actualizó el 3 de marzo para corregir la edad de una Tierra libre de continentes, mientras que la evidencia en este estudio data de hace más de 3 mil millones de años, la Tierra en ese momento tenía solo 1,5 mil millones de años, no 3 mil millones de años.

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    Los productos químicos en las rocas oceánicas antiguas insinúan que hace 3.200 millones de años, la superficie de una Tierra bebé no tenía continentes y estaba cubierta por un océano global.

    La Tierra de 3.000 millones de años tenía agua en todas partes, pero no en un continente, sugiere un estudio: Leer más

    Esto es genial en varios aspectos. Da un área continental consistente con trabajos más antiguos. Y refuerza el resultado reciente de que la vida haya evolucionado alrededor de los respiraderos oceánicos desde que la producción bioquímica fundadora de la vida sucedió allí y de la misma manera que se adoptó en las primeras células https://phys.org/news/2020-03-groundwork-life.html ].

    Su modelo preferido da un resultado muy claro de 3-5% de la superficie continental actual como "subaérea" (expuesta a la atmósfera), o

    0,7 * 4 = 2,8% de la superficie total como continente a 3,2 Ga. Esto se ajusta a los resultados más antiguos que tienen el mismo modelo general, lo que da como resultado que "sólo el 2-3% del área de la Tierra consistió en corteza continental emergida por alrededor de 2,5 Ga "combinado con un aumento muy rápido en lo sucesivo https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0012821X08005748].

    El papel más antiguo tiene la corteza continental principalmente debajo del magma y / o el océano debido a que es más delgado con el manto entonces más caliente. Se sugiere el rápido aumento subaéreo para explicar el rápido cambio de atmósfera dominada por CO2 a O2 debido a varios cambios en los sumideros de gas de erosión.


    Las rocas antiguas proporcionan pistas sobre la historia temprana de la Tierra

    El oxígeno en forma de molécula de oxígeno (O2), producido por las plantas y vital para los animales, afortunadamente abunda en la atmósfera y los océanos de la Tierra. Los investigadores que estudian la historia del O2 en la Tierra, sin embargo, saben que fue relativamente escaso durante gran parte de los 4.600 millones de años de existencia de nuestro planeta.

    Entonces, ¿cuándo y en qué entornos comenzó a acumularse el O2 en la Tierra? Estromatolito en Shark Bay, Australia Occidental. Se cree que estos estromatolitos son algunas de las formas de vida más antiguas de la Tierra y están compuestos por organismos que probablemente contribuyeron al O2 que los científicos infieren que existían en la Tierra antigua (es decir, cianobacterias). Crédito: Ariel Anbar, ASU Descargar imagen completa

    Al estudiar rocas antiguas, los investigadores han determinado que en algún momento entre 2.5 y 2.3 mil millones de años, la Tierra experimentó lo que los científicos llaman el "Gran Evento de Oxidación" o "GOE" para abreviar. El O2 se acumuló por primera vez en la atmósfera de la Tierra en este momento y ha estado presente desde entonces.

    Sin embargo, a través de numerosos estudios en este campo de investigación, ha surgido evidencia de que había cantidades menores de O2 en áreas pequeñas de los antiguos océanos poco profundos de la Tierra antes del GOE. Y en un estudio publicado recientemente en la revista Nature Geoscience, un equipo de investigación dirigido por científicos de la Universidad Estatal de Arizona ha proporcionado evidencia convincente de una oxigenación significativa del océano antes del GOE, a mayor escala y a mayores profundidades de lo que se reconocía anteriormente.

    Para este estudio, el equipo se centró en un conjunto de rocas sedimentarias marinas de 2.500 millones de años de Australia Occidental conocidas como Mt. McRae Shale.

    "Estas rocas fueron perfectas para nuestro estudio porque se demostró anteriormente que se habían depositado durante un episodio de oxigenación anómala antes del Gran Evento de Oxidación", dijo el autor principal Chadlin Ostrander, de la Escuela de Exploración de la Tierra y el Espacio de ASU.

    Las lutitas son rocas sedimentarias que, en algún momento del pasado de la Tierra, se depositaron en el fondo marino de océanos antiguos. En algunos casos, estas lutitas contienen las huellas químicas de los océanos antiguos en los que fueron depositadas.

    Para esta investigación, Ostrander disolvió muestras de esquisto y separó elementos de interés en un laboratorio limpio, luego midió las composiciones isotópicas en un espectrómetro de masas. Este proceso se completó con la ayuda de los coautores Sune Nielsen de la Institución Oceanográfica Woods Hole (Massachusetts) Jeremy Owens de la Universidad Estatal de Florida Brian Kendall de la Universidad de Waterloo (Ontario, Canadá), los científicos Gwyneth Gordon y Stephen Romaniello de la Escuela de la Tierra de ASU. y Exploración Espacial y Ariel Anbar de la Escuela de Exploración de la Tierra y el Espacio y la Escuela de Ciencias Moleculares de ASU. La recopilación de datos tomó más de un año y utilizó las instalaciones de la Institución Oceanográfica Woods Hole, la Universidad Estatal de Florida y la ASU.

    Se analizó la composición de isótopos de talio y molibdeno en Mt. McRae Shale, de 2.500 millones de años de antigüedad, de Australia Occidental, revelando un patrón que indica que los minerales de óxido de manganeso estaban siendo enterrados en grandes regiones del antiguo fondo marino. Para que ocurriera este entierro, el O2 tenía que haber estado presente hasta el fondo del mar hace 2.500 millones de años.

    Crédito de la imagen: Chad Ostrander, ASU

    El investigador Chad Ostrander con un estromatolito fosilizado de 2.700 millones de años en Australia Occidental.

    Crédito de la foto: Chad Ostrander, ASU

    Estromatolito en Shark Bay, Australia Occidental. Se cree que estos estromatolitos son algunas de las formas de vida más antiguas de la Tierra y están compuestos por organismos que probablemente contribuyeron al O2 que los científicos infieren que existían en la Tierra antigua (es decir, cianobacterias).

    Crédito de la foto: Ariel Anbar, ASU

    Utilizando espectrómetros de masas, el equipo midió las composiciones de isótopos de talio y molibdeno del monte McRae Shale. Esta fue la primera vez que se midieron ambos sistemas de isótopos en el mismo conjunto de muestras de lutitas. Según la hipótesis, surgió un patrón predecible de isótopos de talio y molibdeno, lo que indica que los minerales de óxido de manganeso estaban siendo enterrados en el fondo del mar sobre grandes regiones del océano antiguo. Para que ocurriera este entierro, el O2 tenía que haber estado presente hasta el fondo del mar hace 2.500 millones de años.

    Estos hallazgos mejoran la comprensión de los científicos sobre la historia de la oxigenación de los océanos de la Tierra. La acumulación de O2 probablemente no estaba restringida a pequeñas porciones de la superficie del océano antes del GOE. Lo más probable es que la acumulación de O2 se extendiera por grandes regiones del océano y se extendiera hasta las profundidades del océano. En algunas de estas áreas, la acumulación de O2 parece haberse extendido hasta el fondo del mar.

    "Nuestro descubrimiento nos obliga a repensar la oxigenación inicial de la Tierra", dijo Ostrander. “Muchas líneas de evidencia sugieren que el O2 comenzó a acumularse en la atmósfera de la Tierra hace unos 2.500 millones de años durante el GOE. Sin embargo, ahora es evidente que la oxigenación inicial de la Tierra es una historia enraizada en el océano. El O2 probablemente se acumuló en los océanos de la Tierra, a niveles significativos, según nuestros datos, mucho antes de hacerlo en la atmósfera ".

    "Ahora que sabemos cuándo y dónde comenzó a acumularse el O2, la siguiente pregunta es por qué", dijo el profesor y coautor del presidente de ASU, Anbar. “Creemos que las bacterias que producen O2 prosperaron en los océanos mucho antes de que el O2 comenzara a acumularse en la atmósfera. ¿Qué cambió para causar esa acumulación? En eso es en lo que estamos trabajando a continuación ".

    Karin Valentine

    Gerente de relaciones con los medios y marketing de la Escuela de Exploración de la Tierra y el Espacio

    Historia siguiente

    Nota del editor: esta historia es parte de una serie de ASU Now que celebra el centenario del Parque Nacional del Gran Cañón. El Parque Nacional del Gran Cañón atrae a visitantes de todo el mundo a disfrutar de su belleza, lo que lo convierte no solo en un valioso recurso ecológico para apreciar, sino también en un importante motor económico para el estado de Arizona. Equilibrando las misiones gemelas de acceso y preservación.


    Aplicar las reglas de la tectónica de placas

    El objetivo inicial de Mueller no era superlativamente ambicioso. Solo buscaba crear una plataforma de código abierto en la que los geólogos pudieran reconstruir digitalmente la Tierra post-Pangea, de modo que la paleogeología de vanguardia en "tiempo profundo" ya no fuera competencia exclusiva de las empresas petroleras y adinerados. grupos de investigación.

    Ni siquiera cuando él y sus colaboradores fueron más allá y comenzaron a reconstruir los supercontinentes, se atrevieron a investigar toda la historia terrestre desde cero. Más bien, como Wegener, sintetizarían las décadas de investigación que ya existían. Usando supercomputadoras rápidas, probarían diferentes escenarios posibles de evolución continental y luego se establecerían en la descripción que mejor se ajustara a los datos existentes y cómo se sabía que funcionaba la tectónica.

    El primer objetivo del equipo era crear un programa que modelara el movimiento de un plato no en un papel plano, sino en una esfera. Los continentes recibieron múltiples ejes o rotaciones, lo que permitió que la tierra y las placas se movieran de forma independiente, lo que parece hacer si no sabes que están conectados. (Los modelos antiguos generalmente acertaban los continentes, pero no tenían en cuenta los límites y el movimiento de las placas).

    Uno de sus mayores avances fue modelar estrictamente el globo de acuerdo con un conjunto de leyes, las “reglas de la tectónica de placas”, que los científicos han obtenido tras décadas de meticuloso estudio del fondo marino. Una versión de estas reglas se remonta a Scotese, pero el grupo de Sydney y otros las han actualizado.

    Por ejemplo, ningún continente puede superar un límite de velocidad de 20 centímetros al año, pero los fondos oceánicos pueden moverse más rápido que los continentes. En términos generales, los continentes no pueden realizar movimientos bruscos y bruscos (aunque, como dice Scotese, “de vez en cuando ... wham! ”). Los grandes continentes nunca han girado completamente, ni siquiera 180 grados, en solo unas pocas decenas de millones de años. Y, aparte de las ocasionales wham, los asuntos de la Tierra generalmente se han desarrollado lenta y suavemente. Los continentes no pueden saltar al norte, luego al sur y luego al norte de nuevo. Tampoco pueden volar, retorcerse, tambalearse o saltar.

    Aquí hay una representación del grupo de Sydney que muestra la velocidad de la ruptura de Pangea.

    Una cosa clave que hizo posible esto fueron los saltos en la potencia informática. El tipo de fuerza bruta requerida, dijo Mueller, generalmente no estaba disponible para que lo usaran los geólogos académicos. Cuando se podía organizar el tiempo en una computadora rápida, podría llevar 10 días o incluso dos semanas ejecutar docenas de posibles configuraciones de la Tierra sólida durante un período de 250 millones de años, para descubrir cuál era la más probable de ser la correcta. Sin embargo, las últimas supercomputadoras pueden hacer el mismo trabajo en tres o cuatro días.

    Una de las investigadoras de Mueller, Kara Matthews, terminó recientemente de tejer dos modelos de las eras pre y post-Pangaeana: uno que llegó a hace 230 millones de años (230 Ma, en la notación estándar), y el segundo de allí a 410 Ma . El primero es de Mueller y el segundo fue creado por Torsvik de Oslo y un postdoctorado llamado Mathew Domeier. Ambas piezas se consideran obras estándar, y el desafío para Matthews fue principalmente cómo hacer que funcionen juntas a la perfección. El resultado es un modelo exhaustivo en incrementos de 1 millón de años, mucho más granular que los intervalos de 10 millones de años utilizados en representaciones anteriores.

    Otro gran avance es que el nuevo modelo busca colocar correctamente los continentes longitudinalmente. Torsvik había utilizado un método experimental que, según él, encuentra correctamente la longitud. (En abril se le otorgará la prestigiosa medalla Arthur Holmes en parte por su trabajo pionero en el método). Se basa en lo que él cree que son estrellas lodestars: enormes trozos de roca superlativamente antigua y profundamente enterrada con los nombres poco elegantes Gran provincia ígnea (LIP) y Provincia de velocidad de onda de corte grande y baja (LLSVP).

    En un artículo de 2014, Torvsik afirmó que su método longitudinal funciona al menos desde la explosión cámbrica de 540 Ma, cuando la diversidad de la vida experimentó un aumento trascendental. Una razón clave es la estabilidad de dos LLSVP (uno debajo de África y un segundo debajo del Pacífico), que, a diferencia de gran parte de la masa terrestre de la Tierra, parecen haber permanecido casi inmóviles desde la explosión del Cámbrico. Si bien todo lo demás en el planeta se movía a través del tiempo, los LLSVP no lo estaban y, por lo tanto, son referencias longitudinales fijas.

    Otro avance clave en el modelo combinado de Matthews es unificar la superficie con la Tierra profunda hasta el núcleo. A diferencia de las animaciones de la competencia, que presentan solo las masas de tierra en la superficie del globo, el modelo GPlates revela la Tierra en movimiento y turbulenta debajo, además de la apariencia reveladora de las líneas magnéticas invertidas en un Océano Atlántico en expansión.

    Pero si bien es emocionante, eso sería casi un anticlímax si el equipo de Mueller se detuviera allí, si no se dispusiera ahora a extender el modelo GPlates a Rodinia y más allá. Que es lo que vino después.


    Los científicos descubren que la vida pudo haber existido hace 3.8 mil millones de años

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    Los filamentos y tubos microscópicos, compuestos por un óxido de hierro llamado hematita, aparecieron dentro de un tipo de roca llamado jaspe.

    Un grupo de investigadores dice que la vida en la Tierra comenzó mucho antes después del descubrimiento de microbios de 3.800 millones de años.

    Los científicos han revelado la vida MÁS PRIMERA en nuestro planeta: los microbios de 3.800 millones de años han cambiado mucho sobre la vida en la Tierra y ofrecen esperanzas de encontrar vida en otros planetas como Marte.

    Según los investigadores, es posible que la vida en la Tierra haya comenzado mucho antes de lo que se pensaba. Los expertos han encontrado evidencia de la vida MÁS ANTIGUA de la historia en microbios fósiles de 3.800 millones de años en Canadá & # 8217s antiguo fondo marino. El descubrimiento de microbios sugiere que la vida podría surgir de fuentes hidrotermales marinas poco después de la formación del planeta.

    No hace mucho, un estudio publicado en la prestigiosa revista Nature reveló el descubrimiento de un microorganismo fosilizado de 3.700 millones de años que se encontró en Groenlandia. El hallazgo había anticipado en 220 millones de años la evidencia más antigua de vida en la Tierra.

    Ahora, el nuevo descubrimiento hace retroceder la línea de tiempo, ya que los expertos descubrieron en Canadá microorganismos fosilizados en el fondo marino que existían en la tierra hace casi 3.800 millones de años.

    Aunque no se sabe cuándo o dónde comenzó la vida en la Tierra, algunos de los primeros entornos habitables pueden haber sido respiraderos hidrotermales submarinos. Aquí describimos supuestos microorganismos fosilizados que tienen al menos 3.770 millones y posiblemente 4.280 millones de años en rocas sedimentarias ferruginosas, interpretadas como precipitados relacionados con respiraderos hidrotermales del fondo marino, del cinturón de Nuvvuagittuq en Quebec, Canadá. Estas estructuras se presentan como tubos y filamentos de hematita a escala micrométrica con morfologías y ensamblajes minerales similares a los de los microorganismos filamentosos de los precipitados de los respiraderos hidrotermales modernos y microfósiles análogos en rocas más jóvenes. Las rocas de Nuvvuagittuq contienen carbono isotópicamente ligero en carbonato y material carbonoso, que se presenta como inclusiones grafíticas en rosetas diagenéticas de carbonato, láminas de apatita intercrecidas entre rosetas de carbonato y gránulos de magnetita-hematita, y se asocia con carbonato en contacto directo con los supuestos microfósiles. En conjunto, estas observaciones son consistentes con una biomasa oxidada y proporcionan evidencia de actividad biológica en ambientes submarinos-hidrotermales hace más de 3.770 millones de años.

    El microorganismo fue descubierto por un equipo internacional de científicos en el llamado cinturón de Nuvvuagittuq, a lo largo de la costa este de la Bahía de Hudson en el norte de Quebec. El cinturón de Nuvvuagittuq es un fragmento de la corteza oceánica temprana de nuestro planeta y está compuesto de rocas basálticas que preservan estructuras de lava tipo almohadilla & # 8216 consistentes con un entorno submarino & # 8217, según los investigadores del estudio. Para hacer el descubrimiento, los científicos inspeccionaron rocas de jaspe, que se cree que provienen de antiguos respiraderos hidrotermales. Los científicos estudiaron tubos y filamentos que se encontraron preservados en rocas que se asemejan a estructuras similares que los expertos atribuyen a la vida bacteriana en otros ambientes hidrotermales del fondo marino.

    Una imagen microscópica de una de las formas de vida más antiguas jamás encontradas CRÉDITO: DOMINIC PAPINEAU

    El nuevo hallazgo no solo sugiere que la vida pudo haber surgido y colonizado el mar poco después de la formación de nuestro planeta, sino que quizás otros mundos, similares al nuestro, pueden haber tenido las mismas características donde la vida pudo haber llegado a existir.

    Los científicos dicen que este descubrimiento también apunta a la posibilidad de que la vida, tal como la conocemos, pueda acechar en Marte.

    Debido a que los fósiles son casi tan antiguos como nuestro planeta (la Tierra se formó hace unos 4.500 millones de años), el descubrimiento respalda estudios previos de que la vida en la Tierra puede haberse formado en ambientes muy extremos, dijo Matthew Dodd del University College London (UCL), quien dirigió el estudio. .

    & # 8220Los depósitos de ventilación hidrotermal modernos albergan comunidades de microorganismos, algunos de los cuales son bacterias oxidantes del hierro que forman tubos y filamentos distintivos & # 8221, escribieron los expertos en el estudio.

    & # 8220 Las imágenes de epifluorescencia [microscopios que usan fluorescencia para generar una imagen] de muestras de ventilación modernas han demostrado que los moldes cilíndricos compuestos de oxihidróxido de hierro están formados por células bacterianas y son innegablemente biogénicos. Por lo tanto, los tubos y filamentos morfológicamente similares en jaspes antiguos pueden tomarse como firmas biológicas que pueden sobrevivir a temperaturas y presiones elevadas. & # 8221

    Una sección de la roca que muestra los diminutos fósiles dentro CRÉDITO: DOMINIC PAPINEAU

    Pero quizás lo más importante es que los científicos creen que este descubrimiento da esperanzas de encontrar vida en otros planetas y lunas.

    El profesor Dodd agregó: & # 8220 Estos descubrimientos demuestran que la vida se desarrolló en la Tierra en un momento en que Marte y la Tierra tenían agua líquida en sus superficies, lo que plantea preguntas interesantes para la vida extraterrestre. Por lo tanto, esperamos encontrar evidencia de vida pasada en Marte hace 4.000 millones de años, o si no, la Tierra puede haber sido una excepción especial. & # 8221

    Sin embargo, hay científicos que siguen sin estar convencidos. Uno de esos científicos es Roger Buick, profesor de Ciencias de la Tierra y el Espacio en la Universidad de Seattle.

    & # 8220I & # 8217m bastante dudoso que este hallazgo resista un mayor escrutinio científico. & # 8221

    & # 8220Donde & # 8217s el carbono orgánico en los filamentos (en lugar de adyacentes a ellos), donde & # 8217s los datos de isótopos de carbono internos (en lugar de externos) que respaldan la fijación biológica de carbono, donde & # 8217s la evidencia de celularidad, donde & # 8217s la evidencia de comportamiento? & # 8221

    & # 8220 Este estudio parece haberse sometido a una carga de prueba menor que otros informes microfósiles y no cumple con los estándares que serían necesarios para que se acepte una afirmación microfósil más reciente. Posible, pero no probable, y ciertamente no persuasivo ni convincente. & # 8221


    Origen de la vida: los científicos descubren la evidencia más antigua de vida en tierra en depósitos de aguas termales de 3.500 millones de años

    ¿Cómo surgió la vida en la Tierra? ¿Comenzó, como dijo una vez Charles Darwin, en "un pequeño estanque cálido" donde las moléculas aprendieron a replicarse por primera vez, o comenzó en las profundidades de los océanos, donde los respiraderos hidrotermales proporcionaron la energía para que apareciera la vida temprana?

    Estas son las preguntas que mantienen despiertos a los biólogos evolutivos por la noche.

    En un nuevo estudio publicado en la revista Nature Communications, un equipo de investigadores ha descrito lo que es potencialmente la evidencia más antigua de vida en la tierra: fósiles de microorganismos en depósitos de aguas termales de 3.48 mil millones de años en la región de Pilbara en Australia Occidental.

    El descubrimiento hace retroceder la existencia más antigua conocida de vida microbiana en la tierra por al menos 580 millones de años, y plantea una pregunta intrigante: ¿dónde surgió la vida por primera vez, en la tierra o en los océanos?

    "Nuestros emocionantes hallazgos no solo extienden el historial de vida que vive en aguas termales en 3 mil millones de años, sino que indican que la vida habitaba la tierra mucho antes de lo que se pensaba, hasta unos 580 millones de años", dijo el primer autor del estudio. Tara Djokic, candidata a doctorado en la Universidad de Nueva Gales del Sur en Australia, dijo en un comunicado.

    "Esto puede tener implicaciones para el origen de la vida en las fuentes termales de agua dulce en la tierra, en lugar de la idea más ampliamente discutida de que la vida se desarrolló en el océano y se adaptó a la tierra más tarde".

    Djokic y sus colegas hicieron el descubrimiento sorprendente mientras analizaban depósitos excepcionalmente bien conservados en la antigua Formación Dresser en el Cratón Pilbara de Australia Occidental que tienen aproximadamente 3.500 millones de años. Los fósiles descubiertos en estas formaciones incluyen estromatolitos, estructuras rocosas en capas creadas por comunidades de microbios antiguos, y varias otras firmas de vida microbiana, como una textura de empalizada microbiana conservada en piedra y burbujas que probablemente quedaron atrapadas en una sustancia pegajosa producida por bacterias antiguas.

    Las burbujas esféricas conservadas en rocas de 348 mil millones de años de antigüedad en la Formación Dresser en el Cratón de Pilbara en Australia Occidental proporcionan evidencia de que la vida temprana vivió en antiguas fuentes termales en la tierra. Foto: UNSW

    Los investigadores infirieron el origen terrestre de estos fósiles debido a la presencia de géiseritas, que son depósitos minerales que se encuentran solo cerca de las fuentes termales terrestres.

    "Esto muestra que existió una diversa variedad de vida en el agua dulce, en la tierra, muy temprano en la historia de la Tierra", dijo el coautor del estudio Martin Van Kranendonk, director del Centro Australiano de Astrobiología y director de la escuela UNSW de Biología, Tierra y Medio Ambiente. Ciencias, dijo en el comunicado.

    Una imagen microscópica de texturas de geiserita de la antigua Formación Dresser en el Cratón de Pilbara en Australia Occidental. Esto muestra que los depósitos superficiales de aguas termales existieron allí hace 348 mil millones de años. Foto: UNSW

    Además de responder a la pregunta de larga data de dónde se originó la vida en este planeta, el descubrimiento también tiene implicaciones para la búsqueda de fósiles antiguos en Marte, que puede haber tenido fuentes termales en su superficie hace unos tres mil millones de años.

    "De los tres principales sitios de aterrizaje potenciales para el rover Mars 2020, Columbia Hills está indicado como un ambiente de aguas termales", dijo Djokic en el comunicado, refiriéndose a uno de los sitios de aterrizaje candidatos para la próxima misión de la NASA al planeta rojo.

    "Si la vida se puede preservar en fuentes termales tan atrás en la historia de la Tierra, entonces hay una buena posibilidad de que también se conserve en las fuentes termales marcianas".


    Investigadores descubren un reactor nuclear de 2.000 millones de años en África

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    • Hace dos mil millones de años, partes de un depósito de uranio africano se sometieron espontáneamente a una fisión nuclear.

    En 1972, un trabajador de una planta de procesamiento de combustible nuclear notó algo sospechoso en un análisis de rutina del uranio obtenido de una fuente mineral de África. Como ocurre con todo el uranio natural, el material en estudio contenía tres isótopos, tres formas con diferentes masas atómicas: el uranio 238, la variedad más abundante, el uranio 234, el más raro y el uranio 235, el isótopo que puede sostener una reacción nuclear en cadena. Durante semanas, los especialistas de la Comisión Francesa de Energía Atómica (CEA) se quedaron perplejos

    En otras partes de la corteza terrestre, en la luna e incluso en los meteoritos, podemos encontrar átomos de uranio 235 que representan solo el 0,720 por ciento del total. Pero en las muestras que se analizaron, que provenían del depósito de Oklo en Gabón, una ex colonia francesa en África occidental, el uranio 235 constituía solo el 0,717 por ciento. Esa pequeña diferencia fue suficiente para alertar a los científicos franceses de que algo muy extraño estaba sucediendo con los minerales. Estos pequeños detalles llevaron a nuevas investigaciones que mostraron que al menos una parte de la mina estaba muy por debajo de la cantidad estándar de uranio 235: parecían haberse extraído unos 200 kilogramos en el pasado distante; hoy, esa cantidad es suficiente para hacer la mitad de un docena de bombas nucleares. Pronto, investigadores y científicos de todo el mundo se reunieron en Gabón para explorar qué estaba pasando con el uranio de Oklo.

    ¿Cuál fue el fondo en Oklo que sorprendió a todos los reunidos allí, el sitio de donde se originó el uranio es un avanzado reactor nuclear subterráneo que va mucho más allá de las capacidades de nuestro conocimiento científico actual? Los investigadores creen que este antiguo reactor nuclear tiene alrededor de 1.800 millones de años y funcionó durante al menos 500.000 años en el pasado distante. Scientists performed several other investigation at the uranium mine, and the results were made public at a conference of the International Atomic Energy Agency. According to News agencies from Africa, researchers had found traces of fission products and fuel wastes at various locations within the mine.

    Incredibly, compared with this massive nuclear reactor, our modern-day nuclear reactors are not comparable both in design and functionality. According to studies, this ancient nuclear reactor was several kilometers long. Interestingly, for a large nuclear reactor like this, thermal impact towards the environment was limited to just 40 meters on the sides. What researchers found even more astonishing, are the radioactive wastes that have still not moved outside the boundaries of the site, as they have still held in place thanks to the geology of the area.

    What is surprising is that a nuclear reaction had occurred in a way that the plutonium, the by-product, was created, and the nuclear reaction itself had been moderated. This is something considered as a “holy grail” of atomic science. The ability to moderate the reaction means that once the reaction was initiated, it was possible to leverage the output power in a controlled way, with the capacity to prevent catastrophic explosions or the release of the energy at a single time.

    Researchers have dubbed the Nuclear Reactor at Oklo a “natural Nuclear Reactor”, but the truth about it goes far beyond our normal understanding. Some of the researchers that participated in the testing of the Nuclear reactor concluded that the minerals had been enriched in the distant past, around 1.8 billion years ago to spontaneously produce a chain reaction. They also found that water had been used to moderate the reaction in the same way that modern nuclear reactors cool down using graphite-cadium shafts preventing the reactor from going into critical state and exploding. All of this, “in nature”.

    However, Dr. Glenn T. Seaborg, former head of the United States Atomic Energy Commission and Nobel Prize winner for his work in the synthesis of heavy elements, pointed out that for uranium to “burn” in a reaction, conditions must be exactly right. For example, the water involved in the nuclear reaction must be extremely pure. Even a few parts per million of contaminant will “poison” the reaction, bringing it to a halt. The problem is that, no water that pure exists naturally anywhere in the world.

    Several specialists talked about the incredible Nuclear Reactor at Oklo, stating that at no time in the geologically estimated history of the Oklo deposits was the uranium sufficiently abundant Uranium 235 for a natural nuclear reaction to occur. When these deposits were formed in the distant past, due to the slowness of the radioactive decay of U-235, the fissionable material would have constituted only 3 percent of the total deposits – something too low mathematically speaking for a nuclear reaction to take place. However, a reaction took place mysteriously, suggesting that the original uranium was far richer in Uranium 235 than that in a natural formation.


    Was ancient Earth a water world?

    Scientists theorize that some exoplanets – worlds orbiting distant suns – might be water worlds, rocky planets completely covered by global oceans. This month, a researcher at Harvard University published new evidence that Earth itself was once a water world, with its own global ocean and very little, if any, visible land. Planetary scientist Junjie Dong at Harvard is lead author on the new paper, which focuses on the amount of water present in Earth’s mantle, the layer of rock between our planet’s crust and core. These results were published on March 9, 2021, in the peer-reviewed journal AGU Advances.

    You probably learned in school that Earth’s water cycle is the continuous movement of water: from evaporation at the ocean surface to the atmosphere – to falling rain that fills rivers and lakes, contributes to glaciers, polar ice caps and reservoirs below ground – and, often much later on a human timescale, ends up in the oceans again. But we don’t as often think of the important role played by water in processes below ground. For example, water content in magma determines how explosive a volcano can be, and water plays an important role in the formation and migration of petroleum.

    Seawater also percolates down into oceanic crust. There, it hydrates igneous rocks, transforming them into what are called hydrous minerals. It’s in this form that water is carried farther down into the mantle. Dong’s paper explained the thought processes his team used to conclude that Earth was once a water world:

    At the Earth’s surface, the majority of water resides in the oceans, while in the interior, major rock-forming minerals can incorporate significant amounts of water … The amount of water that can be dissolved in Earth’s mantle minerals, called its water storage capacity, generally decreases at higher temperatures. Over billion-year timescales, the exchange of water between Earth’s interior and surface may control the surface oceans’ volume change.

    Here, we calculated the water storage capacity in Earth’s solid mantle as a function of mantle temperature. We find that water storage capacity in a hot, early mantle may have been smaller than the amount of water Earth’s mantle currently holds, so the additional water in the mantle today would have resided on the surface of the early Earth and formed bigger oceans.

    Our results suggest that the long-held assumption that the surface oceans’ volume remained nearly constant through geologic time may need to be reassessed.

    Today, about 71% of Earth’s surface is covered by water. But a few billion years ago, there may have been little to no surface land visible at all. Image via USGS/ Michigan Technological University.

    Deep underground on Earth today, water is stored in two high-pressure forms of the volcanic mineral olivine: hydrous wadsleyite and ringwoodite. That water is thought to be in the form of hydroxyl group compounds, which are made up of oxygen and hydrogen atoms.

    Knowledge about those minerals’ storage capacities has, until now, been based on the high temperatures and pressures inside the mantle on our modern-day Earth. But Dong wanted to go a step further, and figure out the storage capacity across a wider range of temperatures. ¿Por qué? Because when the Earth was younger, the mantle was significantly hotter than it is today, which means that it had less storage capacity for water than it does now. The results indicated that both of those minerals have lower storage capacities for water at higher temperatures. If the mantle couldn’t hold as much water, then where did the water go? The surface, Dong said:

    That suggests the water must have been somewhere else. And the most likely reservoir is the surface.

    The storage capacity of the mantle also began to increase over time due to olivine minerals crystallizing out of magma.

    The bulk water storage capacity of Earth’s solid mantle was significantly affected by secular cooling due to its constituent minerals’ temperature-dependent storage capacities. The mantle’s water storage capacity today is 1.86 to 4.41 times the modern surface ocean mass.

    What does this mean exactly?

    It suggests that most of Earth’s water was on the surface at that time, during the Archean Eon between 2.5 and 4 billion years ago, with much less in the mantle. The planet’s surface may have been virtually completely covered by water, with no land masses at all.

    The new research was led by Junjie Dong at Harvard University. Image via Harvard University.

    But then where did all that excess water go? Much of it probably seeped into the mantle as the storage capacity of the mantle began to increase when the temperatures inside the mantle gradually cooled. That process has continued until there was the amount of water left on the surface – in all the oceans, seas and lakes – that we see today. Whereas, according to the new study, water once covered at least close to 100% of Earth’s surface, now it covers only 71%.

    There was also a previous study from last year that indicated that 3.2 billion years ago, Earth had much less surface land than it does now. Those findings were based on an abundance of certain isotopes of oxygen that were preserved in a geological record of the early ocean.

    These new results not only provide a glimpse of what Earth used to be like as a water world, but also have implications for other water worlds in our solar system such as Europa, Enceladus and other ocean moons. Those moons are different from Earth, however, in that their global oceans are covered by crusts of ice. In many ways they are similar to the ice-covered ocean environments at Earth’s poles.

    There are several such ocean moons known in our solar system. Even some dwarf planets like Ceres and Pluto had subsurface oceans and may still today. With thousands of exoplanets being discovered, and estimated to be in the billions in our galaxy alone, how many moons are out there? Likely more than we can easily count right now, and if our solar system is any indication, many of those moons may also be ocean worlds.

    Other evidence points to the probable existence of many other ocean worlds (planets) as well, ones more like Earth when it was covered by water. Just how habitable they may be is still unknown and we won’t know much more until we, hopefully, find one.

    There is growing evidence for other water worlds in our galaxy, and we also have some in our own solar system: moons like Europa (above), Enceladus and others that have global oceans covered by an ice crust. Image via NASA/ JPL-Caltech/ SETI Institute.

    The thought of millions or more ocean worlds in our galaxy alone, both planets and moons, is exciting. Learning more about our own planet’s watery past will help scientists find some of them and perhaps even discover evidence of alien aquatic life.

    There are also implications for how life began on Earth, as Paul Voosen writes in Ciencias. Some scientists think it began in nutrient-rich hydrothermal vents on the ocean floor. But other theories suggest shallow ponds of water on dry land, which frequently evaporated, creating a concentrated bath of chemicals. A global ocean is problematic for both scenarios. It could have diluted needed biomolecules in the ocean itself, and also made the shallow pools unlikely, since all or most of the land would have been submerged underwater. Thomas Carell, a biochemist at Ludwig Maximilian University of Munich, offers a different possibility: watery pockets within oceanic rocks that broke the surface in volcanic seamounts. Él dijo:

    Maybe we had little caves in which it all happened.

    Bottom line: New evidence from Harvard suggests that – a few billion years ago – Earth was a true water world, completely covered by a global ocean, with little if any visible land.


    Mystery of Earth's Water Origin Solved

    Instead of arriving later by comet impact, Earth's waters have likely existed since our planet's birth.

    The water that makes Earth a majestic blue marble was here from the time of our planet's birth, according to a new study of ancient meteorites, scientists reported Thursday.

    Where do the oceans come from? The study headed by Adam Sarafian of the Woods Hole Oceanographic Institution (WHOI) in Woods Hole, Massachusetts, found that our seas may have arrived much earlier on our planet than previously thought.

    The study pushes back the clock on the origin of Earth's water by hundreds of millions of years, to around 4.6 billion years ago, when all the worlds of the inner solar system were still forming.

    Scientists had suspected that our planet formed dry, with high-energy impacts creating a molten surface on the infant Earth. Water came much later, went the thinking, thanks to collisions with wet comets and asteroids.

    "Some people have argued that any water molecules that were present as the planets were forming would have evaporated or been blown off into space," said study co-author Horst Marschall, a geologist at WHOI.

    For that reason, he said, scientists thought that "surface water as it exists on our planet today must have come much, much later—hundreds of millions of years later."

    But no one was certain. To pin down the exact time of the arrival of Earth's water, the study team turned to analyzing meteorites thought to have formed at different times in the history of the solar system.

    First, they looked at carbonaceous chondrite meteorites that have been dated as the oldest ones known. They formed around the same time as the sun, before the first planets.

    Next they examined meteorites that are thought to have originated from the large asteroid Vesta, which formed in the same region as Earth, some 14 million years after the solar system's birth.

    "These primitive meteorites resemble the bulk solar system composition," said Sune Nielsen of the WHOI, a study co-author. "They have quite a lot of water in them, and have been thought of before as candidates for the origin of Earth's water."

    The team's measurements show that meteorites from Vesta have the same chemistry as the carbonaceous chondrites and rocks found on Earth. This means that carbonaceous chondrites are the most likely common source of water.

    "The study shows that Earth's water most likely accreted at the same time as the rock," said Marschall.

    "The planet formed as a wet planet with water on the surface."

    While the authors are not ruling out that some of the water that covers 70 percent of Earth today may have arrived later, their findings suggest that there was enough already here for life to have begun earlier than thought.

    "Knowing that water came early to the inner solar system also means that the other inner planets could have been wet early and evolved life before they became the harsh environments they are today," explained Nielsen.