Počítání atomů ukázalo, že Země mohla být od začátku vhodná pro život

aktualizováno 
Nová analýza naznačuje, že krystaly zirkonu z Austrálie jsou staré téměř 4,4 miliardy let. Jak se zdá, naše Země velmi rychle dosáhla "moderní" geologické podoby vhodné i pro život.

Krystal zirkonu z Jacks Hill je podle nových odhadů starý 4.374 ± 0.006 miliardy let. | foto: John Valley, University of Wisconsin

Jak stará je Země? V této otázce se lidé mnohokrát slavně mýlili. Teologové věk naší planety počítali na základě Bible a domnívali se, že jde o tisíce let. Slavný je "výpočet" irského arcibiskupa Jamese Usshera, který určil její vznik na rok 4004 před Kristem. Věda na tom dlouho nebyla lépe. Třeba slavný lord Kelvin komplikovaně, geniálně a nepřesně spočítal podle teploty Země a předpokládaného tempa jejího chladnutí, že naše planeta je stará řádově desítky až stovky milionů let.

Až ve 20. letech 20. století se do toho vložili jaderní fyzici a na základě rozpadu radioaktivních prvků k dnešnímu dni dospěli k názoru, že naše planeta je stará kolem 4,4 až 4,5 miliardy let.

Dokladů z té doby máme ovšem velmi málo. Země prošla nejen vlastním geologickým vývojem, během kterého se většina hornin znovu "recykluje" ponořením do velkých hloubek a roztavením. Naprostá většina důkazního materiálu z prvních dnů Země byla tedy důkladně zničena.

Jednou výjimkou jsou malé, velmi odolné krystaly zirkonu. Mikroskopické krystaly tohoto minerálu vznikají v horninách za vysokého tlaku a díky svým vlastnostem mohou přežít i velmi dramatické události. Nejlépe trvanlivost tohoto minerálu mají dokládat zirkony z australského pohoří Jack Hills. To tvoří dnes pískovce, ale v něm se dají najít krystaly zirkonů mnohem starší než okolní pískovce. V 80. letech se poprvé objevily názory, že některé z těchto australských zirkonů dokonce přežily z doby možná před více než čtyřmi miliardami let.

Chyba může být téměř ve všem

V roce 2009 vědci analyzovali celkem 100 tisíc zirkonů z Austrálie a mezi nimi našli dva starší než 4,35 miliardy let . Ale ty byly geologům podezřelé. Zirkony pro vznik potřebují takové geologické podmínky, které nastávají v pevné zemské kůře. Je opravdu možné, aby Země "vychladla" a získala pevný povrch tak rychle? A tak bylo určení stáří nejstarších zirkonů hodně kritizováno.

Není totiž těžké při něm udělat "chybu". Stáří zirkonů se určuje pomocí na pohled jednoduchého postupu. Krystal obsahuje jisté množství uranu, které se postupně mění na určité izotopy olova. Z jejich počtu lze pak zpětně určit, kolik bylo v krystalu uranu původně, jak dlouho se toto množství rozpadalo (to lze určit přesně) a to by mělo odpovídat stáří samotného krystalu.

Snímek zirkonu pod optickým mikroskopem

Snímek zirkonu pod optickým mikroskopem

V praxi je postup samozřejmě o mnoho komplikovanější. K určení stáří se odebírá jen malý vzorek, takže se může stát, že zrovna v tom se nahromadilo více atomů olova než ve zbytku krystalu. Třeba proto, že při radioaktivním rozpadu se atomy v krystalické mřížce pohybují, a tak mohou vznikat nerovnoměrnosti. Vliv na rozložení olova může hrát i zahřívání krystalu při jeho ponoření do zemské kůry či jiných událostech. Pokazit se může i řada dalších věcí a něco takového se podle kritiků nejspíše stalo v případě australských zirkonů.

John Valley z Univerzity ve Wisconsinu s kolegy se rozhodli, že udělají superpodrobný audit, který by spekulace buď prokázal, nebo vyvrátil. Rozhodli se určit doslova polohu jednotlivých atomů olova v dostatečně velkém vzorku starého krystalu zirkonu s co nejlepší přesností. Jejich práce vyšla v časopise Nature Geoscience (přístup je placený).

Počítání atomů

Důkladná práce měla zjistit, jestli jsou atomy olova rozmístěny pravidelně, nebo se v jejich rozložení najde nějaká nepravidelnost, která by ovlivnila určení stáří. Ukázalo se, že atomy olova se sice v krystalu někdy vyskytují ve "shlucích", ale ty by neměly hrát roli. V porovnání s velikostí vzorku, ze kterého se určuje stáří, jsou tak malé, že jejich (ne)přítomnost celkovou statistiku nijak neovlivní. Stáří zkoumaného zirkonu vědci zpřesnili na 4,374 ± 0,006 miliardy let.

Pro geology je na výsledku "počítání atomů" zajímavé, že Země se po svém vzniku vyvíjela poměrně rychle. Aby se mohl zirkon zformovat, musela už 100 milionů let po předpokládaném vzniku být naše planeta pokryta silnou a relativně chladnou pevninskou kůrou podobnou té současné.

Země tedy mohla být poměrně brzy po vzniku vhodným místem pro evoluci života. Na povrchu se zřejmě mohla vyskytovat voda a teploty za běžných okolností také nebyly úplně extrémní (i když pro člověka by to bylo místo k nepřežití). Samozřejmě, v tuto chvíli nemáme žádné důkazy ani o tom, že by život existoval, ani že by neexistoval. Jen víme, že neexistuje žádný důvod, aby na Zemi nebyl už zhruba před 4,3 miliardami let.

Autor:

Nejčtenější

Alza to zase zkouší. Zákazníkům do košíku „tajně“ přihodí nechtěné věci

Stačí chvilka nepozornosti a obchod vám do košíku přidá něco, co jste si...

Před odesláním objednávky v e-shopu si dobře zkontrolujte obsah košíku. Je možné, že vám tam bez vašeho vědomí něco...

Alza dostala pokutu za přidávání zboží do košíku. A není jediná

Česká obchodní inspekce pravomocně rozhodla o udělení pokuty pro společnost...

Společnost Alza.cz bude muset zaplatit 150 tisíc korun za to, že zákazníkům přidávala do košíku zboží, na které sami...

Známe tvář mrtvé dívky z obleženého Tábora. Kdy zemřela, napověděla mince

Zrekonstruovaná podoba dívky (18 až 19 let) nalezené ve společném hrobě v...

Téměř 400 let ležela v zapomenutém společném hrobě, než její pozůstatky při stavbě rodinného bazénu náhodou objevili. V...

Vyzkoušeli jsme nejlepší způsob, jak sledovat televizi. Poradíme i vám

Test set-top-boxů pro televizi přes internet

Nezajímá vás kdy pořad jde, ani kolik je v něm reklam. Pustíte si jej kdykoli během i po odvysílání a reklamní bloky...

Poslechněte si vítr na Marsu. Je to první nahrávka zvuku z této planety

Jak zni vitr na Marsu

Sonda InSight, která na konci listopadu přistála na Marsu, poslala vůbec první nahrávku zvuku z této planety.

Další z rubriky

Co není ze zvířete, není maso. Dobytkáři se bojí konkurence ze zkumavky

Maso ze zkumavky (ilustrační foto)

Maso z laboratoře ještě na trhu není. Ale tento okamžik se zřejmě blíží, a tak se na něj odpůrci i zastánci této...

Okřídlení géniové. Vrány si při pokusu zvládly vyrobit složené nástroje

Vrány se ukazují jako stále chytřejší a chytřejší.

Nový experiment naznačuje, že bychom měli přehodnotit rčení chytrý jako liška na chytrý jako vrána. Skupina...

Proč jsem „vylepšil“ děti? Čínský vědec vysvětlil pokus o úpravu DNA

Che Ťien-kchuej během diskuse po jeho přednášce na konferenci v Hongkongu 28....

Čínský vědec Che Ťien-kchuej na veřejnosti poprvé obhajoval své pokusy o úpravu DNA nenarozených dětí. Kolegy však...

Najdete na iDNES.cz