염소 자리의 열대를 따라 호주의 햇볕에 쬐인 북서쪽 코너에서 지구의 가장 오래된 얼굴이 하늘에 노출됩니다. 해안의 포트 헤드 랜드 남쪽의 북쪽 아웃백을 한동안 운전하면 시간이 지남에 따라 언덕이 부드러워집니다. 그들은 지구가 젊었을 때 약 35 억 년 전에 형성된 Pilbara Craton이라는 지역의 일부입니다.
더 자세히보세요. 이 언덕 중 하나의 이음새에서 고대의 오렌지 크림 시클 바위가 뒤죽박죽이 쏟아집니다. 이 암석 안에는 현미경을 통해서만 볼 수있는 작은 튜브가 있습니다. 일부는 토네이도를 묘사 한 암각화처럼 보입니다. 다른 사람들은 평평한 벌레와 비슷합니다. 그것들은이 지구에서 수집 한 가장 논란의 여지가있는 암석 샘플 중 하나이며, 지금까지 발견 된 가장 오래된 형태의 삶을 나타낼 수 있습니다.
.지난 달, 연구원들은이 형태의 본질에 대한 수십 년 동안의 토론에서 또 다른 Salvo를 잃었다. 위스콘신 대학교의 지구 화학자 인 존 밸리 (John Valley)에 따르면 그들은 실제로 화석 생활이며 346 억 5 천만 년 전입니다. 밸리와 그의 팀이 옳다면 화석은 지구의 소란스러운 젊은이들의 초기에 삶이 매우 다양하다는 것을 암시합니다.
화석은 고대 지구의 새로운 이야기를 가리키는 발견의 물결을 더합니다. 지난 한 해 동안 별도의 연구원 팀이 3.7, 3.95, 심지어 420 억 년 전의 생명을 담고있는 바위를 파고, 분쇄 및 레이저를 깨는 바위 조각을 파고 들었습니다. 이러한 모든 미세 병원 (또는 그들과 관련된 화학적 증거)은 뜨거운 논쟁의 여지가 있습니다. 그러나 그들은 모두 전통적인 이야기에 의문을 제기했다.
그 이야기가 진행됨에 따라, 그것이 형성된 후 50 억 년 동안 지구는 지옥과 뜨거웠다. 유아 세계는 화산에 의해 임대되었고 다른 행성 빵 부스러기에 의해 폭격을 당했을 것입니다. 환경을 너무 끔찍하고 생명에 겪지 않을 정도로 지질 학적 시대는 그리스 지하 세계를 위해 Hadean으로 지명되었습니다. 특히 폭력적인 소행성 사격이 약 38 억 년 전에 끝날 때까지 생명이 진화했을 수도 있습니다.
그러나이 이야기는 점점 더 불타고 있습니다. 많은 지질 학자들은 이제 지구가 처음부터 미초하고 물이있을 수 있다고 생각합니다. 기록상 가장 오래된 암석은 지구 빵 껍질의 일부가 44 억 년 전에 냉각되고 굳어 졌다고 제안합니다. 그 고대 암석의 산소는 지구에 43 억 년 전의 물이 있었음을 시사합니다. 그리고 에포 칼 대신 최종 폭격 대신에 태양계가 현재 구성에 정착함에 따라 운석 파업이 천천히 테이퍼되었을 수 있습니다.
“상황은 실제로 현대 세계와 비슷해 보였습니다. 물, 잠재적으로 안정된 빵 껍질이있었습니다. 로스 앤젤레스 캘리포니아 대학교 (University of California)의 지구 화학자 인 엘리자베스 벨 (Elizabeth Bell)은 말했다.
고대 지구와 달의 최신 증거는 종합하여 매우 다른 Hadean 지구의 그림을 그리는 것입니다.
고대 단서
약 454 억 년 전에 지구는 태양의 태어날 때부터 남은 먼지와 바위로 형성되었습니다. 작은 태양의 남은 음식은 지속적으로 아기 지구를 튀어 나와서 가열하여 방사성 재료로 부여하여 내부에서 더 따뜻해졌습니다. 마그마의 바다는 지구의 표면을 덮었습니다. 당시 지구는 용암의 백열대 공만큼 바위 같은 행성이 아니 었습니다.
지구가 합쳐진 지 얼마되지 않아, 길을 잃은 행성이 놀라운 힘으로 그것에 휩싸여 지구를 새롭게 기화시키고 달을 형성 할 수 있습니다. 운석 파업은 계속되었고 일부 발굴 분화구는 1,000km 떨어져 있습니다. Hadean Eon의 표준 패러다임에서,이 파업은 음력 대격변으로도 알려진 후기 폭격으로 불리는 폭행으로 절정에 이르렀으며, 이는 소행성이 내부 태양계로 이주하여 암석 행성을 두드렸다. 약 38 억 년 전에 끝나는이 초기 시대에 지구는 녹아서 생명은 물론 단단한 바위의 빵 껍질을지지 할 수 없었습니다.
그러나 약 10 년 전에 시작 하여이 이야기는 지르콘이라는 작은 결정 덕분에 바뀌기 시작했습니다. 이 문장이 끝날 때마다 종종 크기에 관한 보석은 43 억 년 전의 더 시원하고 습한 세상에 대해 이야기했습니다. 최근 몇 년 동안 고대 바위의 화석은 지르콘의 차분한 기후 이야기를 강화했습니다. Pilbara Craton의 Tornadic Microfossils가 최신 예입니다.
오늘날, 많은 과학자들이 의심하거나 완전히 거부하는 가능한 삶에 대한 가장 오래된 증거는 최소 377 억년이되었으며 놀랍게도 428 억 년이 될 수 있습니다.
2017 년 3 월, University College London의 지구 화학자 인 Dominic Papineau와 그의 학생 Matthew Dodd는 지구 역사의 지하실로 거슬러 올라가는 퀘벡의 노두에 튜브 펠과 같은 화석을 묘사했습니다. Nuvvuagittuq (Noo-Voo-Wog-it-Tuck) Greenstone 벨트라고 불리는 형성은 지구의 원시 바다 바닥의 조각입니다. 인간 머리의 너비의 약 절반, 길이가 0.5mm 인 화석은 안에 묻혔습니다. 그들은 적철광이라고 불리는 산화철로 만들어졌으며 최대 428 억 년 전에 미생물 공동체에 의해 건축 된 화석화 된 도시 일 수 있다고 Dodd는 말했다.
"그들은 통풍구 주변의 바위 에이 젤라틴의 녹슨 붉은 색 매트를 형성했을 것"이라고 그는 말했다. 오늘날의 바다에는 비슷한 구조가 존재하며, 미생물과 피 묻은 튜브 벌레의 커뮤니티가 햇볕에 쬐고 검은 색이 흡연하는 굴뚝 주위에 꽃이 피고 있습니다.
Dodd는 유기물을 함유 한 작은 탄소 고리 인 Carbonate "Rosettes"가있는 튜브를 발견했습니다. 로제트는 다양한 비 생물학적 과정을 통해 형성 될 수 있지만, Dodd는 또한 아파타이트라는 미네랄을 발견했으며, 이는 생물학적 활동의 진단이라고 말했다. 연구원들은 또한 흑연 내에서 탄소의 변이체 또는 동위 원소를 분석했습니다. 일반적으로 생물은 더 가벼운 동위 원소를 사용하는 것을 좋아하므로 탄소 13에 대한 풍부한 탄소 12를 사용하여 과거의 생물학적 활동을 유추 할 수 있습니다. 로제트 근처의 흑연은 또한 생명의 존재를 제안했습니다. 튜브와 주변 화학은 종합적으로 심해 열수 통풍구 근처에 살았던 미생물 공동체의 잔재임을 암시한다고 Dodd는 말했다.
지질 학자들은 그들이 발견 된 바위 벨트의 정확한 시대에 대해 토론하지만, 지구상에서 가장 오래된 철제 형성이 아니라면 가장 오래된 것 중 하나를 포함합니다. 이것은 화석도 이전에 발견 된 것보다 훨씬 오래되었고 많은 과학자들이 생각했던 것보다 훨씬 오래된 것임을 시사합니다.
그런 다음 2017 년 9 월, 일본의 연구자들은 캐나다 래브라도의 Saglek Block이라는 395 억 년 된 퇴적암의 흑연 플레이크 검사를 발표했습니다. 도쿄 대학의 Yuji Sano와 Tsuyoshi Komiya는 흑연의 탄소 동위 원소 비율도 생명에 의해 만들어 졌다고 주장했다. 그러나 흑연 플레이크에는 화석처럼 보이는 기능이 동반되지 않았습니다. 또한 주변 암석의 역사는 어둡고 탄소가 보이는 것보다 젊을 수 있음을 시사합니다.
그린란드 남서부에서 동쪽으로 더 멀리 떨어진 다른 팀도 고대 생활의 증거를 발견했습니다. 2016 년 8 월 호주 울 런공 대학교 (University of Wollongong)의 앨런 너트 만 (Allen Nutman)은 37 억 년 전부터 화석 유물 인 스트로마 톨 라이트 (Stromatolites)를 발견했다고보고했다.
많은 지질 학자들은 각 주장에 회의적이었습니다. 예를 들어 Nutman의 화석은 지구상에서 가장 오래된 퇴적암이있는 그린란드 남부의 Isua 벨트에서 나왔습니다. 그러나 ISUA 벨트는 해석하기가 어렵습니다. 비 생물학적 과정이 Dodd의 탄소 로제트를 형성 할 수있는 것처럼, 기본 화학은 생명의 도움없이 많은 층 구조를 형성 할 수 있으며, 이들은 스트로마 톨 라이트가 아니라 생명이없는 척하는 사람이 될 수 있음을 시사합니다.
또한, Nuvvuagittuq Greenstone 벨트와 ISUA 벨트는 모두 수십억 년에 걸쳐 가열되어 낭비되었으며,이 과정은 바위를 녹아서 원래 퇴적 상태에서 변형시키는 과정입니다.
위스콘신 연구원 인 밸리 (Valley)는“다른 연구 중 어느 것도 잘못되었다고 생각하지 않지만 그 중 어느 것도 증거라고 생각하지 않습니다. "우리가 말할 수있는 것은 [Nutman 's Rocks]가 Stromatolites처럼 보이며 매우 유혹적입니다."
그러나 Pilbara Craton Fossils와의 그의 작업과 관련하여 Valley는 훨씬 덜 신중합니다.
생명의 징후
Tornadic Microfossils는 Pilbara Craton에 346 억 5 천만 년 동안 배치되어 출산 바위에서 분리되어 상자에 포장되어 캘리포니아로 배송되었습니다. UCLA의 고생물학 자 윌리엄 쇼프 프 (William Schopf)는 1993 년에 이상한 스쿼글에 대한 그의 발견을 발표하고 샘플에서 11 개의 뚜렷한 미생물 분류군을 확인했다. 비평가들은이 형태가 비 생물학적 과정에서 이루어질 수 있었으며 지질 학자들은 그 이후 몇 년 동안 앞뒤로 논쟁했다. 작년에 Schopf는 2 차 이온 질량 분석기라고 불리는 동위 원소 비율을 측정하기위한 초 민감한 기기를 가진 전문가 인 밸리에게 샘플을 보냈습니다.
Valley의 팀은 명백한 화석 중 일부가 현대 광합성 박테리아와 동일한 탄소 동위 원소 비율을 가지고 있음을 발견했습니다. 3 가지 다른 유형의 화석은 메탄 먹거나 메탄 생산 미생물과 동일한 비율을 가졌다. 또한, 동위 원소 비율은 Schopf에 의해 이미 확인 된 특정 종과 상관 관계가있다. Valley는 이러한 동위 원소 비율이 측정 된 위치는 미세 병원 자체의 형상에 해당한다고 말했다. 밸리는 덧붙였다.
Dodd, Komiya 및 Nutman이 묘사 한 바위의 출처를 받아들이면서 레코드에서 가장 오래된 샘플은 아니지만 Schopf 's and Valley의 사이클론 미니어처는 중요한 차이점을 가지고 있습니다. 많은 다른 탄소 동위 원소 비율의 존재는 암석이 원시 유기체의 복잡한 커뮤니티를 나타냅니다. 생명체는 끝없는 반복으로 진화 할 시간이 있어야합니다. 이것은 그들이 346 억 6 천만 년 전에 시작했을 것임을 의미합니다. 그리고 그것은 우리의 가장 오래된 조상들이 참으로 아주 오래되었음을 의미합니다.
물이 세상
화석은 초기 지구가 지옥이 아니라 에데르증이었을 것이라는 첫 징후가 아니 었습니다. 바위 자체는 2001 년까지 그 증거를 제공하기 시작했습니다. 그해에 Valley는 지구가 44 억 년 전의 빵 껍질을 가지고 있다고 제안한 지르콘을 발견했습니다.
지르콘은 실리콘, 산소, 지르코늄 및 때로는 다른 요소를 함유하는 결정질 미네랄입니다. 그것들은 마그마 내부를 형성하고, 더 잘 알려진 탄소 결정과 마찬가지로, 지르콘은 영원히 있습니다. 그들은 말할 수없는 압력, 침식 및 변형의 잉어를 견딜 수 있습니다. 결과적으로, 그들은 하데스에서 남은 유일한 암석으로 귀중한 타임 캡슐입니다.
계곡은 서호주의 잭 언덕에서 일부를 깎아서 액체 물에 의해 변경된 물질로 형성된 결정을 제안하는 산소 동위 원소를 발견했습니다. 이것은 지구 빵 껍질의 일부가 최초의 알려진 퇴적암보다 4 억 년 일찍 냉각, 고형화 및 농약을 제안했습니다. 액체 물이 있다면 바다 전체가 있었을 것이라고 밸리는 말했다. 다른 지르콘은 같은 것을 보여 주었다.
“하데스는 지옥 같지 않았습니다. 그것이 우리가 지르콘에서 배운 것입니다. 물론, 화산이 있었지만 아마도 바다로 둘러싸여 있었을 것입니다. 적어도 마른 땅이 있었을 것입니다.”라고 그는 말했다.
지르콘은 생명이 있었을 수도 있다고 제안합니다.
2015 년에 발표 된 연구에서 Bell과 그녀의 공동 저자들은 같은 Jack Hills에서 40 억 명의 지르콘 크리스탈에 포함 된 흑연에 대한 증거를 제시했습니다. 흑연의 탄소 동위 원소 조화는 생물학적 기원에 대한 힌트이지만, 그 결과는 다시 한 번 더 뜨겁다.
“삶 외에 다른 설명이 있습니까? 그래, 벨이 말했다. "그러나 이것은 내가 일종의 화석 또는 생체 구조에 대한 가장 안전한 증거를 고려할 것입니다."
.고대 바위의 신호가 사실이라면, 그들은 우리에게 인생이 항상 어디에나 있다고 말하고 있습니다. 과학자들이 보는 거의 모든 곳에서, 그들은 화석 자체의 형태이든, 생명의 장기적인 감동의 형태이든, 삶과 화학의 증거를 찾고 있습니다. 까다 롭고 섬세하지 않고, 인생은 상상할 수있는 최악의 상황에서 유지되었을 것입니다.
콜로라도 주 볼더에있는 Southwest Research Institute의 행성 과학자 인 Bill Bottke는“인생은 지구의 최악의 영향을 다루는 동시에 흥미로운 일을 할 수있었습니다.
아니면 아닐 수도 있습니다. 어쩌면 지구는 괜찮 았을 것입니다. 어쩌면 이러한 영향은 모두가 생각한 것만 큼 빠른 속도가 아니었을 것입니다.
박동에 대한 증거
우리는 지구와 다른 모든 것이 과거에 소행성에 의해 폭격을 당했다는 것을 알고 있습니다. 달, 화성, 금성 및 수은은 모두이 원시적 인 푸멜링을 목격합니다. 문제는 언제, 얼마나 오래.
문 워킹 우주 비행사들에 의해 집에 갇힌 아폴로 샘플을 기반으로, 과학자들은 지구의 시대에 태양계 당구의 적어도 두 개의 뚜렷한 시대가 있다고 믿게되었습니다. 첫 번째는 행성 제작의 불가피한 부작용이었습니다. 행성이 가장 큰 소행성을 휩쓸고 목성을 주행 한 벨트로 모으는 데 시간이 걸렸습니다.
.두 번째는 나중에왔다. 태양계가 태어난 지 5 억에서 7 억 년 사이에 시작되어 약 38 억 년 전에 마침내 테이퍼링되었습니다. 그 사람은 늦은 폭격 또는 음력 대격관이라고합니다.
지구 화학의 대부분의 것들과 마찬가지로, 상상할 수있는 가장 큰 규모의 사건 인 세계가 열리는 Blitz에 대한 증거는 매우 작은 것들에서 파생됩니다. 아폴로 샘플에서 칼륨과 아르곤의 동위 원소는 달의 비트가 그 후 약 5 억 년이 걸렸다는 것을 제안했다. 이것은 그것이 수명 1 인치 이내에 폭발했다는 증거로 간주되었습니다.
지르콘은 또한 시대의 지옥 스케이프의 잠정적 인 물리적 증거를 제공합니다. 일부 지르콘에는 "충격적인"미네랄, 극심한 열에 대한 증거 및 끔찍한 것을 나타낼 수있는 압력이 포함되어 있습니다. 많은 사람들이 30 억 년 이내에 있었지만 벨은 약 39 억 년 전에 급속하고 극심한 난방을 암시하는 한 지르콘을 발견했습니다. “우리가 아는 것은이 기간에 재결정 화 된 지르콘 그룹이 있다는 것입니다. 늦은 폭격과의 우연의 일치를 감안할 때, 이것이 연결되어 있다고 말하기는 너무 어려웠습니다.”라고 그녀는 말했습니다. "그러나 실제로 그것을 확립하기 위해서는 지구의 다른 지역에서 지르콘 기록을 살펴 봐야합니다."
.지금까지 호주의 커 틴 대학교의 아론 카포시 (Aaron Cavosie)는 말했다.
달 암석
2016 년 시카고 대학교에있는 Patrick Boehnke는 오리지널 아폴로 샘플을 다시 한 번 살펴 보았습니다. 그와 UCLA의 Mark Harrison은 Argon 동위 원소를 재분석하고 아폴로 바위가 산후 달에서 결정화 된 이후로 여러 번 벽에 휩싸 였을 것이라고 결론을 내 렸습니다.
Boehnke는“분석 문제를 해결하더라도 아폴로 샘플이 모두 옆에 있다는 문제가 여전히 남아 있습니다.”라고 Boehnke는 말했습니다. 6 개의 아폴로 임무의 우주 비행사가 우리 위성의 지구를 향한 지구를 향한 ejecta가 퍼지는 단일 소행성 파업에서 암석을 샘플링 할 가능성이 있습니다.
또한, 중력 회복 및 내부 실험실 (Grail) 우주선과 같은 달-궤도 프로브 및 음력 정찰 궤도는 43 억 년 전의 충격 스파이크를 포함하여 이전에 알려지지 않은 100 개의 분화구를 발견했습니다.
“이 흥미로운 궤도 데이터 및 샘플 데이터의 합류, 그리고 음력 충격 유리, 루나 샘플, 아폴로 샘플, 음력 운석 등 모든 종류의 샘플 데이터가 모두 함께 모여 330 억 년 전 대격변이 아닌 스파이크가 아닌 것을 가리키고 있습니다.
소행성과 태양계 역학을 연구하는 Bottke는 수정 된 설명을 제시하는 몇몇 연구자 중 한 명입니다. 그는 이제 폭격이 느리게 증가하고 점진적인 감소를 선호합니다. 다른 사람들은 늦은 폭격이 없다고 생각하며, 달과 다른 바위의 분화구는 첫 번째 유형의 당구, 행성 건물의 자연 과정의 잔재입니다.
."우리는 작은 데이터를 보유하고 있으며, 그와 함께 무언가를하려고 노력하고있다"고 그는 말했다. "당신은 이야기를 만들려고 노력하고 때로는 유령을 쫓는 것입니다."
생명은
를 차지합니다그것이 연기되는 동안 과학자들은 초기 태양 시스템 역학보다 훨씬 더 큰 질문에 대해 토론 할 것입니다.
새로운 증거 중 일부가 진정으로 원시 생활의 인상을 나타내는 경우, 우리 조상은 우리가 생각했던 것보다 훨씬 나이가들 수 있습니다. 지구가 그것에 수용 할 수있는 순간이 생명이 일어 났을 수도 있습니다.
“어렸을 때 평생 생명을 얻는 데 수십억 년과 수십억 년이 걸릴 것이라고 배웠습니다. 그러나 나는 그런 종류의 진술에 대한 근거를 찾을 수 없었습니다.”라고 Valley는 말했습니다. “조건이 거주 할 수있는 수백만 년 안에 생명이 나타날 가능성이 상당하다고 생각합니다. 미생물의 관점에서 볼 때, 백만 년은 정말 오랜 시간이지만 지질 학적 시대의 눈이 깜박입니다.”
."43 억 년 전에 생명이 등장 할 수 없었던 이유는 없다"고 덧붙였다. “이유가 없습니다.”
39 억 년 전에 대량 살균이 없거나, 몇몇 대규모 소행성 파업이 단일 반구로 파괴를 한 경우 지구에서 가장 오래된 조상들이 지구 자신의 태어날 때부터 여기에 있었을 것입니다. 그리고 그것은 우주의 다른 곳에서 삶의 개념을 덜 불가능 해 보이게합니다. 인생은 우리가 생각했던 것보다 훨씬 쉽게 끔찍한 조건을 견딜 수있을 것입니다. 붙잡기 위해 시간이 많이 필요하지 않을 수도 있습니다. 그것은 일찍 그리고 자주 발생할 수 있으며 아직 우주를 자랑 할 수 있습니다. 튜브 메이킹 미생물에서 홍수에 이르기까지 끝없는 형태는 지구에서의 삶이하는 방식을 의사 소통하기에는 너무 작거나 간단 할 수 있습니다. 그러나 그들은 덜 현실적이고 살아 있지 않을 것입니다.
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수정 :2021 년 3 월 29 일
이 기사의 이전 버전은 호주 포트 헤드 랜드를 철자로 틀 렸습니다.
이 기사는 Wired.com 및 Spektrum.de에서 재 인쇄되었습니다
