铀同位素在古代谷物表明早期地球是地狱般的不如教科书描述

没有证据表明自然核裂变反应堆被广泛的在早期地球。地壳是比之前认为的更像今天。所以说,研究人员已经开发出一种新的分析方法测量铀同位素含量微小的晶体结构,至今已经有40亿多年的历史了。

岩石可以为研究者提供线索试图重建地球的历史。不存在岩石,大约38亿岁以上所以冥古宙地球化学研究,地球的第一个5亿年,围绕着令人难以置信的耐用硅酸锆矿物颗粒称为锆石。沉积岩部分杰克山,珀斯以北800公里,位于西澳大利亚,含有锆石侵蚀的岩石和43亿年一样古老,使这些锆石地球上最古老的地质记录材料。然而,这些样本的大小对他们某些元素的研究有限。

弗朗索瓦天梭在加州理工学院的,我们,和他的同事们已经开发出一种技术使用影音收藏家电感耦合等离子体质谱法能分析铀同位素^238年U和^235年你在一个样本。因为样品必须被稀释为质谱分析,团队需要一种方法来处理液体量比平时低了10倍,这样小铀样品从锆石获得可检测浓度升高。

天梭解释说,“因为铀同位素系统允许我们探测的存在天然核反应堆、氧化还原条件和地质年代学,测量铀同位素在单一的锆石晶体,尤其是地狱的人,是一个重要的目标。有很多潜在的实现这一具有挑战性的测量。

团队他们的技术应用于31日地狱的锆石样本,惊奇地发现了铀同位素水平类似原始陨石中找到。以前的研究已经表明,早期地球水平升高^235年U,自发的核裂变所需的阈值之上所以理论预测,大量存在的天然核反应堆。天然核反应堆将增加了地球的温度和辐射水平,很大程度上熔融表面和有毒气体的气氛,连最基本的微生物就不可能幸存下来。天梭的研究小组发现δ^238年U变化-0.60到-0.12‰,附近没有+ 24 + 475‰附近发现的唯一已知的天然核反应堆在中部非洲加蓬的状态。

“地狱的锆石的构成是类似于原始陨石意味着核反应堆没有影响这些锆石的成分,天梭澄清。的数据表明,第一个5亿年的地球的历史并不是人们通常描述的地狱般的环境。有水,其他研究也表明,但没有天然核反应堆;现代世界,只是用更少的氧气。”

之一研究地球历史上最重要的因素是一个可靠的地质年代学框架为了理解事件的顺序,从第一个地球上的生命的证据到约会大规模灭绝事件,而且他们发生的时间间隔,”评论阿纳斯塔西娅Yanchilina专家在魏茨曼科学研究所的同位素地球化学,以色列。天梭的技术来测量铀同位素单锆石颗粒提高能力测量更准确和精确的日期。

“通过锆石铀同位素地质年代学可以改善测量,但这总是认为是不可能的分析。令每个人大感意外的是,我们表明,大约每隔一个锆石包含足够的铀高精度分析,天梭说。他的团队目前正在精简其技术,希望本研究演示了如何精确同位素分析可以提高周围地球化学知识,和在什么条件下,锆石的形成。