Водный мир: какой была Земля более 3 млрд лет назад
Ученые нашли доказательство того, что Земля была покрыта глобальным океаном, который превратил планету в «водный мир» более 3 млрд лет назад. Открытие помогает не только понять, где и как появилась первая одноклеточная жизнь на Земле, но и определить, какие экзопланеты могут быть обитаемыми. «Хайтек» рассказывает, что известно науке о Земле в период 3 млрд лет назад и по каким критериям астрономы планируют искать потенциально обитаемые миры.
Читайте «Хайтек» в
Что именно выяснили ученые
Состояние планеты и процессы, которые происходили на ней 3 млрд лет назад, вызывают множество споров среди ученых — в первую очередь, потому что на поверхности Земли сохранилось мало геологических памятников этого периода.
Однако существует несколько регионов, где древние породы подходят близко к поверхности. Одним из них является Панорама — засушливая и малонаселенная область в Западной Австралии, где ученым из Университета Колорадо удалось извлечь образцы керна возрастом около 3,24 млрд лет.
В этой местности на поверхность выходит плита, которая в архее находилась на дне океана. Ученые воспользовались этим, чтобы определить содержание в ее породах различных видов кислорода, которые накапливаются в минералах при взаимодействии с морской водой. В частности они проанализировали относительные количества двух изотопов: легкого кислорода-16 и чуть более тяжелого кислорода-18 в более чем 100 образцах.
Анализ показал, что количество этих изотопов значительно превышает их содержание в породах, которые омываются морской водой прямо сейчас. Ученые считают, что такой результат говорит о том, что примерно 3,24 млрд лет назад суши на Земле практически не существовало, а вся поверхность была покрыта водой.
«Без континентов над океаном значение кислорода было бы отличным от сегодняшнего, и это именно то, что мы нашли», — пишет ведущий автор исследования Бенджамин Джонсон.
При этом результаты исследования не означают, что Земля была полностью лишена суши — исследователи полагают, что в этот период развития планеты на ее поверхности могли существовать «микроконтиненты», которые поднимались над поверхностью океана на большом удалении друг от друга.
При этом анализ с высокой долей вероятности исключает существование огромных богатых почвой континентов, подобные тем, которые доминируют сегодня на Земле, а также суперконтинентов — таких, как гипотетический Ваальбара.
Ваальбара — первый гипотетический суперконтинент на Земле, который, предположительно, существовал в эпоху архея — 3,6–2,8 млрд лет назад. Его формирование, согласно гипотезе ученых, началось 3,6 млрд лет назад, а завершилось 3,1 млрд лет назад. Суперконтинент раскололся на более мелкие около 2,5 млрд лет назад.
«Я представляю картину, похожую на то, как выглядят Галапагосские острова, если посмотреть на них с запада: огромные просторы океана на север и юг с небольшими скалистыми вулканическими островками, едва поднимающимися над поверхностью океана», — комментирует Джонсон.
Однако возможны и иные объяснения очень высокого содержания изотопов кислорода в породах того периода, отмечают авторы исследования. Такие же химические характеристики могут возникнуть, если континенты формировались гораздо медленнее, чем полагают ученые.
Еще одна гипотеза заключается в том, что континентальные глины, которые сейчас представляют собой твердые породы, образовались не на суше, а в океане.
Что было на Земле, кроме океана
Гипотезы о том, как именно и когда на Земле сформировались первые континенты, до сих пор являются предметом спора среди ученых. Существует теория, что крупные участки суши на поверхности планеты появились в результате замедления потери тепла из недр Земли.
Самому старому из сохранившихся континентальных материалов около 4 млрд лет — то есть он сформировался примерно через 600 млн лет после формирования планеты. Если это действительно так, он возник еще до того, как Землю начали бомбардировать обломки объектов, оставшихся от формирования Солнечной системы, — и до того, как на планете появилась вода. Однако найти веские доказательства существования континентов до Гондваны ученым пока не удавалось.
Большинство исследователей сходятся в том, что порядка полумиллиарда лет назад на Земле доминировал суперконтинент Гондвана, который существовал до Юрского периода и распался на части около 180 млн лет назад.
В состав Гондваны входили Африка, Южная Америка, Антарктида, Австралия, Новая Зеландия, а также Аравия, Мадагаскар и Индостан. Она образовалась в конце докембрия в результате раскола суперконтинента Родиния.
Примерно 3 млрд лет назад, в период, описываемый авторами исследованиями, на Земле заканчивалась геологическая эпоха архея (2,5–4 млрд лет назад). Считается, что в это время в атмосфере планеты практически отсутствовал свободный кислород, а количество парниковых газов многократно превышало нынешние показатели.
Жизнь на Земле появилась еще в начале архея, а к 3 млрд лет назад доминирующей формой жизни на Земле были цианобактериальные маты (строматолиты) и археи.
Строматолиты внешне напоминали камни, но в действительности представляли собой конгломераты живых бактерий. В них входили аэробные и анаэробные бактерии, которые в процессе фотосинтеза преобразовывали солнечный свет и воду в глюкозу — простую форму сахара. В ходе этого процесса в качестве побочного продукта высвобождался кислород.
Ученые считают, что современная тектоника плит с ее зонами субдукции, центрами распространения, землетрясениями и всеми другими известными нам особенностями, вероятно, также началась в эпоху архея — около 3,2 млрд лет назад.
Это доказывают образцы пород древней земной коры возрастом от 3,9 млрд до 2,5 млрд лет, найденные учеными на Юго-Западе Гренландии. Исследователи провели анализ количества нейтронов в атомах гафния, чтобы выяснить, как долго каждый образец был частью земной коры.
По мере того, как породы на поверхности расплавляются и перерабатываются, содержание в них изотопов гафния меняется. Ученые обнаружили, что концентрация гафния в более старых породах, возраст которых превышает 3,2 млрд лет, существенно отличается от количества в более молодых. Эту разницу ученые объясняют тем, что примерно в это время на Земле началась тектоника плит.
Согласно одной из теорий, в начале эпохи архея вертикальные струи очень горячей магмы в мантии, вероятно, доставляли материал прямо на поверхность Земли, образуя первые куски континентальной коры.
Постепенно — между 3,2 и 3,5 млрд лет назад — мантия остыла и горячих магматических шлейфов стало меньше. Исследователи полагают, что в мантии сформировались устойчивые конвекционные ячейки, которые начали управлять движениями и субдукцией плит, а тектоника плит начала формировать поверхность Земли.
С тех пор большая часть новой коры проникла на поверхность Земли в тех местах, где расположены центры распространения, и в зонах субдукции. Одним из примеров является зона субдукции Мариана, где образовалась Марианская островная дуга и расположена Марианская впадина — самое глубокое место в океане.
Источник
Немного полезного о том как ухаживать за натуральными камнями.
Очень часто в своих украшениях мы используем натуральные камни.
Это могут быть кабошоны, бусины или мелкий скол. Поэтому необходимо не только знать, но и объяснять своим покупательницам, что природные камни требуют бережного и регулярного ухода.
Самое главное — это не загрязнять камни!
Конечно, в наше время технического прогресса и вечного смока на улицах спрятать украшения с камнями от вредного воздействия окружающей среды не получится. Но кое-что предпринять мы все же можем.
Снимите украшения во время:
— занятий спортом;
— уборки квартиры;
— мытья посуды;
— принятия душа или ванны (баню и сауну отнесем сюда же);
— работ на приусадебном участке и т.д.
Всем натуральным камням противопоказано:
— яркое солнце;
— сильное нагревание;
— резкий перепад температур;
— удары;
Длительное воздействие влаги, пота, любых видов хим.средств
Немного пробежимся по отдельным камушкам:
Аметист — боится яркого солнца и нагревания, при этом выцветает.
Бирюза — боится яркого света. Это приводит к обесцвечиванию. Так же бирюзу нужно оберегать от воды, т.к. камень очень гигроскопичен.
Для удаления жира можно использовать водный спиртовой раствор, а вот ультрозвуковая и паровая обработка недопустима.
Под воздействием различных косметических и химических средств бирюза может изменить свой цвет от голубого до зеленого. Также не рекомендуется носить бирюзу на обнаженной коже.
Гранат — боится перепада температур и ярких солнечных лучей, при этом тускнеет.
Горный хрусталь — при нагреве появляются трещины. Рекомендуется ультрозвуковая чистка.
Жемчуг — боится нагрева, испарений, кислот, абразивов, косметических средств. Чистить в слабом мыльном растворе.
Коралл — боится нагрева. Абразивы, косметические средства обесцвечивают и старят коралл. Чистить только в слабом мыльном растворе.
Лазурит — боится резких перепад температур, воздействия абразивов и кислот.
Малахит подвержен сколам, нельзя ронять.
Опал — «любит» воду. Камень содержит большое количество влаги, которая на солнце испаряется. Камень становится молочно-белым. Поэтому украшения с опалом желательно периодически промывать водой (но если разговор идет о бисерных украшениях, сплетенных на капроновой нити, то не спешите следовать совету — камень Вы спасете, а вот украшение погубите). Также опал боится резкого охлаждения. При охлаждении вода, находящаяся в камне, кристаллизуется, а это приводит к трещинам.
Ультразвуковая и паровая обработка не допустима.
Содалит может легко расколоться при падении или ударе, так как имеет повышенную спайность.
Топаз на свету выгорает.
Хризопраз — боится перегрева.
Цитрин — предохранять от ударов. Под лучами яркого солнца выцветает. Рекомендуется ультразвуковая чистка.
Источник
Влияние солнечного света на состояние здоровья человека
Каждую весну повторяется одно и то же: общее недомогание, вялость, апатия. Налицо авитаминоз. В зависимости от климата, состояния окружающей среды и кулинарных традиций врачи, ученые и мудрецы изобретают всё новые и новые средства и способы, призванные как можно быстрее пробудить от зимней спячки «человека разумного».
С незапамятных времён люди знали, что свежий воздух, солнечный свет и пресловутые «водные процедуры» (включающие купание в реке, озере, море) укрепляют здоровье. Но история знает и другое отношение ко всему перечисленному. Так, аристократы эпохи французского короля Людовика ХIV прятались от солнечных лучей и не слишком часто умывались, считая солнечный свет и воду очень опасными для здоровья.
Сегодня всё по-другому. Мы ведем более здоровый образ жизни, загораем, принимаем душ, боремся с гипокинезией.
Солнечный свет является тем источником, который питает наш организм и снабжает его энергией. Солнечный свет формирует окружающую среду, необходимую для нашего существования. Он создает кислород и углекислый газ. Он поддерживает температуру и влажность на уровне, необходимом для жизни.
Лучи солнца обладают способностью убивать микроорганизмы и предотвращать рост плесени и грибков. В 1877 году двое ученых Даунс и Блунт обнаружили, что солнечный свет убивает микробов. Эти исследователи делали посев бактерий в питательную среду в нескольких пробирках. Совершенно случайно некоторые из них подверглись воздействию солнечного света. В пробирках, оказавшихся на солнце, бактерии не размножались. Датский врач Нильс Финсен в 1903 году получил Нобелевскую премию в области медицины за успешное лечение туберкулеза с помощью солнечного света. Это дало толчок дальнейшим исследованиям в области лечения инфекционных заболеваний с помощью солнечной терапии. При воздействии солнечного света на кожу в нашем организме способен вырабатываться витамин D или, как его называют, витамин солнца. Ежедневная потребность организма в витамине D составляет около 400 единиц. Необходимо подставлять свое лицо под прямые солнечные лучи минимум на 15 минут в день, тогда вы получите норму витамина D. Витамин D играет важную роль в процессе всасывания кальция и фосфора в кишечнике. Когда эти вещества оказываются в крови, витамин D способствует их транспортировке и распределению. Кроме того, он обеспечивает отложение фосфора и кальция в костях в должном количестве и в должном соотношении, делает кости сильными, имеющими правильную форму. В сетчатке глаза световые волны превращаются в энергию нервного импульса. Эта энергия заставляет шишковидное тело мозга вырабатывать мелатонин. Мелатонин усиливает функции эндокринных желез, таких как гипофиз, надпочечники, половые и поджелудочная железы. Мелатонин замедляет рост и распространение раковых опухолей.
Кожа – первая линия обороны против микробов и окружающих нас токсинов, самый сложный терморегулятор. Это самый большой орган человека. В теплый день через кожу каждую минуту циркулирует около трех литров крови, чтобы не допустить перегрева нашего тела. Надлежащее количество солнечного света делает кожу гладкой и эластичной, придает ей здоровый блеск. Солнце повышает сопротивляемость кожи заболеваниям и инфекциям. Загорелая кожа в три раза сильнее убивает микробов, чем незагорелая.
Для сердечно-сосудистой системы лучи солнца столь же благотворны, как и физические упражнения. Они увеличивают выброс крови в минуту, а пониженное давление могут поднять до нормы, при гипертонии снижают как систолическое, так и диастолическое давление.
Солнечный свет стимулирует бета-клетки поджелудочной железы, увеличивая выработку инсулина, а также выработку фермента, который утилизирует глюкозу крови, откладывая ее в печени в виде гликогена.
Диета + физические упражнения + солнечный свет — так выглядит формула контроля диабета в зрелом возрасте.
Однако с солнечным светом следует быть аккуратным. Первичным фактором, способствующим развитию рака кожи, является солнечный свет, если его получают в дозах, которые вызывают покраснение или ожог кожи.
Солярий не является искусственным заменителем солнца. В нем используется только выделенный спектр солнечных лучей, агрессивно воздействующих на кожу человека. Всемирная Организация Здравоохранения внесла солярии в список канцерогенов, то есть ракообразующих факторов.
Рекомендации: Прикрывайте глаза козырьком или полями шляпы от прямых солнечных лучей. Носите очки с темными стеклами, но старайтесь, чтобы в ваши глаза все-таки попадало некоторое количество непрямого солнечного света. Выходите иногда на прогулку без очков. Никогда не смотрите прямо на солнце, потому что это может привести к серьезным повреждениям сетчатки и нервов. Вам пойдет на пользу и непрямой свет, отраженный от зданий, воды, земли и других окружающих вас объектов. Не покупайте дешевые очки без ультрафиолетового фильтра. Потому что линзы затемняют свет, а в ответ на это зрачок расширяется. Поэтому на сетчатку глаза попадает больше разрушительных ультрафиолетовых лучей, и глаз не может защититься от этого. Каждый день открывайте ваш дом для солнечного света! Это улучшит здоровье и поднимет настроение.
Если у вас в домочадцы заболели гриппом или другими ОРЗ, не закрывайте окна и не опускайте шторы! Солнечный свет проявит себя в полном своем спектре и убьет бактерии и вирусы, которые размножаются в вашей квартире. Очень важно проветривать постельное белье. Выстиранное белье при возможности сушите на свежем воздухе – на солнце. Солнечный свет придаст белью запах свежести и чистоты. Никогда не доводите свою кожу до состояния солнечного ожога! Солнечный ожог может быть очень болезненным. Лучше всего — профилактика: избегайте слишком длительного пребывания на солнце. Определитесь со средствами защиты! Они самые первые ваши помощники во время летнего сезона. Это одежда из натуральных тканей, широкополые шляпы, очки, зонтики, солнцезащитные кремы. Учитывайте интенсивность солнечного излучения нашей климатической зоны и тогда оно будет вызывать только положительные эмоции.
Статья подготовлена заведующей отделом гигиенического обучения и воспитания ФБУЗ «Центр гигиены и эпидемиологии в Калининградской области» Стром Ф.К. по материалам Deutsche Welle статье Ю.Блиева в Медицинской газете , телеканала Здоровье.TV.
Источник
