Как ученые обнаружили морскую воду возрастом около 390 миллионов лет

Группа ученых из США и Канады обнаружила в крошечных капсулах пирита морскую воду, возраст которой около 390 миллионов лет. Как она смогла попасть внутрь минерала и какие знания это может дать исследователям, рассказывает научный обозреватель Николай Гринько.

Фото: Eric Francavilla/Pacific Northwest National Laboratory

Эта находка была совершена по той же схеме, что и множество других открытий: на самом деле ученые искали совершенно другое. Американские и канадские геохимики пытались найти новый способ выщелачивания мышьяка из минерала под названием пирит. Рассмотрев его образец в электронный микроскоп, они с удивлением обнаружили невероятно маленькие полости, пузырьки диаметром около 4 нанометров. Разумеется, команда не смогла обойти вниманием это феномен. Тем более что раньше никто ничего подобного не находил.

Образцы подвергли более тщательному изучению с помощью атомно-зондовой томографии и масс-спектрального анализа. Оказалось, внутри полостей находится жидкость. Судя по содержанию в ней натрия, калия, магния и кальция, это морская вода. Причем не современная, а доисторическая – из девонского периода палеозойской эры.

В том, что вода оказалась заключена в полостях камня, нет ничего удивительного. Пирит – это одно из самых распространенных на Земле сернистых соединений. Когда-то его даже называли "золотом дураков" – из-за повсеместной распространенности и характерного желтого блеска его кристаллов. Но, кроме того, пирит часто образует псевдоморфозы (проще говоря, окаменелости), замещая собой органические ткани, например кости ископаемых животных. Этот процесс характерен для осадочных пород, в частности для морских глин – вот почему в нем с самого девона смогли сохраниться пузырьки с водой.

Девон – это период с невероятно богатой биологией, его еще называют "эпохой рыб". Именно тогда на Земле возникло огромное множество их видов. Но появились и первые наземные позвоночные, многоножки, пауки и насекомые – жизнь начала осваивать сушу, хотя главным ее прибежищем оставались моря и океаны. Толщу воды населяли аммониты, раковины которых достигали двух метров в диаметре, донный ил бороздили ракоскорпионы размером с легковушку. Растения в девоне тоже пережили расцвет: появились первые хвощовые, папоротники, голосеменные. Континенты тогда сильно отличались от сегодняшних. Даже Пангеи еще не существовало, но климат повсеместно напоминал тропический.

Фото: Daniel Gregory/University of Toronto/Cortland Johnson/Pacific Northwest National Laboratory

Закончился девон массовым вымиранием флоры и фауны, одним из крупнейших за всю историю Земли: с ее лица исчезла половина всех родов живых существ. О причинах этого явления нам ничего неизвестно. Но основная теория заключается в том, что вымирание было вызвано климатическими изменениями и стремительным (по историческим меркам) уменьшением количества кислорода в морской воде.

Вот почему для историков так важна находка геохимиков. Оказалось, в древних отложениях спрятаны микроскопические "капсулы времени", своеобразные пробы морей и океанов девона, которые до сего момента никто не замечал. По ним можно будет отследить динамику изменения состава воды и, возможно, понять, какие именно события привели к таким печальным последствиям.

Сейчас исследователи планируют изучить как можно больше образцов пирита, собранного в самых разных районах Земли, чтобы составить полную картину. И для этого даже не придется организовывать никаких экспедиций. Пирита так много, что его чаще всего отправляют в отвалы при добыче меди, цинка, олова и других цветных металлов. Возможно, если мы будем знать причину девонского вымирания, то получим шанс пережить сегодняшнее глобальное потепление с меньшими потерями.

Хотя...