Druppel seewater verklap aarde se geheim | Netwerk24
Deur Elsabé Brits 21 Augustus 2019 07:00
Die Komatirivier naby Barberton. Foto: Alexander Sobolev
Ná die geboorte van die aarde 4,5 miljard jaar gelede was sy 'n reuse gesmelte bol materiaal wat herhaaldelik gepeper is deur komete en asteroïde. Hulle het nie net water hierheen gebring het nie, maar ook talle elemente; oermateriaal vol van die eerste boublokke van die aarde.
Die Hades-eon, soos die eerste 500 miljoen jaar van die planeet se bestaan bekend staan, was soos die naam tereg aandui 'n verskriklike warm tydperk. Min is egter daaroor bekend omdat daar nie rotse uit dié tydperk bewaar gebly het nie.
Die aarde en die res van die sonnestelsel is gevorm uit ontelbare stofdeeltjies wat versteur is nadat 'n nabye ster vermoedelik ontplof (supernova) het. Dié stof het ineengestort weens gravitasie wat toe alles nader getrek het om 'n sonnenewel te vorm. Dit was reusagtig groot, vol gas en stofdeeltjies, 'n tollende skyf, 'n molekulêre wolk.
Die kern van die sonnenewel het uiteindelik 'n ster, die son geword. Aan die buitekant het ringe gevorm in massiewe balle van gas en materie wat uiteindelik ná honderde miljoene jare afgekoel het en die planete geword het wat ons ken.
Water het verdamp en weer neergereën. Massiewe vulkane het uitgebars.
Elders in die heelal het soortgelyke prosesse plaasgevind in 'n magdom ander sonnestelsels binne sterrestelsels.
Gedurende die Eon van Hades het rotse groter as 100 km in deursnee herhaaldelik teen die aarde gebots.
Dit het groot dele van die aarde se mantel en kors gesmelt wat weer 'n groot deel van die oppervlakte met materiaal bedek het. Water het verdamp en weer neergereën. Massiewe vulkane het uitgebars.
Dit is die aarde se plaattektoniek wat van hom 'n lewende planeet maak en aanvanklik is daar gedink dit het sowat 2,7 miljard jaar gelede begin. Plaattektoniek is die herwinningsproses wat direk of indirek die funksionering van die planeet beheer: soos die vorming van vastelande, neerlê van minerale en die instandhouding van die oseane.
Dit veroorsaak dat die groot kontinentale plate die hele tyd beweeg en dat die boonste lae, die kors, herwin word binne-in die mantel en dan vervang word deur nuwe lae, onder meer deur vulkane.
'n Terugblik na die aarde se eerste jare
Die unieke tekstuur van die komatiïet van die Barberton-groensteengordel. Die kristalle van olivien bewaar van die aarde se vroegste geheime. Foto: Wits
'n Span internasionale kenners, onder meer prof. Allan Wilson van die skool vir geowetenskappe aan die Universiteit van die Witwatersrand, het nou op 'n unieke manier bewys dat plaattektonie reeds 3,3 miljard jaar gelede begin het. Sy werk is onlangs in die vaktydskrif Nature gepubliseer.
Wilson vertel die navorsing is gedoen op 'n stukkie rots wat van die oudste gesteentes tot nog toe is. Dit is oorblyfsels van die warmste magma wat in die eerste kwart van die aarde se bestaan geproduseer is tydens die Argeïkum-eon.
Die oudste rotse in Afrika is in Suid-Afrika naby Barberton in Mpumalanga. Dit staan bekend as komatiiet – vernoem na die Komatirivier in die omgewing.
Die meeste komatiiete, wat gesmelte rots is, bestaan nie meer nie omdat dit aan die atmosfeer blootgestel was. Maar klein druppels van dié gesmelte rots het bewaar gebly in 'n mineraal genaamd olivien.
Dit het die kenners in staat gestel om 'n perfekte stukkie olivien te bestudeer wat soos 'n terugblik is na daardie eerste jare van die aarde.
"Binne in die rots is daar spore van die vlak oseane van destyds," vertel Wilson.
Die druppels water se oorskot is soos 'n handtekening van die oudste oseane waar daar primitiewe lewe in die vlakwater sou gewees het.
Die stukkie rots is maar tien mikron in deursnee (0.01 mm), maar binne-in was die chemiese voetspore van water, chloor en die ratio van swaar waterstof/waterstof. Daaruit kon hulle sien die aarde se herwinningsproses het 600 miljoen jaar vroeër begin – 3,3 miljard jaar gelede.
"Seewater is baie diep, tot so diep as 600 km, in die mantel vervoer, deur die rots ingeneem en weer later saam met vulkaniese uitbarstings uitgeskiet."
Dit was die begin van die geologiese aftrekkingsproses, die neerlegging van vastelande en lewe op land.
"Die klein druppels is vasgevang in die fragmente van die olivien in die mantel en bewaar as reste. Omdat dit vasgevang is, is dit byna soos 'n baie klein kluis," sê Wilson.
Dán kan jy jou diamantring weggooi
Prof. Allan Wilson van die skool vir geowetenskappe aan Wits. Foto: Wits
Geen ander planeet in ons sonnestelsel het plaattektonie nie.
"Hulle is dood. Die navorsing wys ook as dit 3,3 miljoen jaar gelede al begin het, is dit nader aan die ontstaan van eerste lewe. Dit is soos 'n venster na die eerste prosesse van die aarde se geskiedenis."
Wilson se werk volg 50 jaar nadat die eerste komatiiet in die Barberton-omgewing deur die broers, proff. Morris en Richard Viljoen van Wits, ontdek is. Van die oudste vorms van lewe op aarde, wat tot sowat 3,5 miljard jaar gelede dateer, kom in die Barberton-groensteengordel voor.
Maar as jy dink die aarde is jonk, moet jy maar jou diamantring weggooi.
Dit is piepklein mikroskopiese vorme van lewe.
Maar as jy dít nie glo nie en dink die aarde is jonk, moet jy maar jou diamantring weggooi. Dieselfde prosesse het ook Suid-Afrika se diamante en goud gevorm. In die Witwatersrand-supergroep, waar die goud is, was daar ook eers diamante.
Vier jaar gelede het kenners onder leiding van dr. Katie Smart aan die Wits drie diamante wat uit sediment in die mantel kom bestudeer. Dit is reeds 3,5 miljard jaar gelede gevorm en is na die oppervlak geneem deur niks anders nie as plaattektoniek.
* Bronne: Nature (7 Augustus 2019, https://www.nature.com/articles/s41586-019-1462-2) en Nature (15 Julie 2019, https://www.nature.com/articles/s41586-019-1399-5; Wits.