Nr. 6/2005


Uued tuuled
Noor maakera võis olla hoopis külm

Ajastul, mil kosmosest uute kaugete planeetide leidmine on muutunud tavapäraseks, pakub Maa ajalugu üha uusi üllatusi.

Keegi küll ei kahtle, et Maa on ümmargune. Kuid selle seni üldtunnustatud vanuses on hakatud kahtlema küll.

Kummalised kristallid

Üldlevinud arvamuse kohaselt olid maakera esimesed pool miljardit aastat väga kuumad. 4,5 miljardi aasta eest kiirgas Maa kui tuhm täht. Kollakasoranž magma kattis selle pinda ning Päikese ümber tiirlevad vastsed taevakehad pommitasid pidevalt, kuumendades ja sulatades seda omakorda.

Tihedam raud langes magmakihi põhja, moodustades Maa metalse tuuma ja vabastades gravitatsioonilist energiat, mis planeeti edasi sulatas. Maa sisemuses aga tootis praegusest kuus korda enam soojust radioaktiivsete elementide lagunemine. Nõnda käis seni, kuni maakoor jahtus ja tahkestus. Alles siis said moodustuda mandrid ning aur kondenseerus vedelaks veeks. Ja seejärel sai tekkida elu – mitte enne kui 500 miljonit aastat pärast Maa moodustumist. Kuid viimase viie aasta jooksul on mõned geoloogid sellises pildis kahtlema hakanud. Sealhulgas Wisconsini Madisoni ülikooli teadlane John W. Valley. Suurtele kahtlustele on tõuganud tillukesed mineraal tsirkooni tükikesed, mis pole suuremad punktist selle lause lõpus. Tsirkoon on laialt levinud settekivimites ning selle värvus varieerub värvitust läbi kuldse kuni punase ja siniseni. Enamjaolt koosneb see ränist, lisanditeks näiteks ütrium ja toorium.

Tsirkooni ebaharilikud omadused teevad sellest mineraalist omamoodi ajamasina, mis sisaldab andmeid iidsest kliimast. Need andmed osutavad, et primitiivne elu ja võib-olla ka mandrid tekkisid 400 miljonit aastat varem, kui tänini on arvatud.

Tahke Maa vanust on siiani vaid rehkendatud selle järgi, kuidas Maa jahtuda võis, ent mitte mõõdetud. Vanim teadaolev puutumatu kivim on Kanada loodeosas asuv nelja miljardi aasta vanune Acasta gneiss. Kuid see moodustus sügaval maa all ega kanna infot maapealsete olude kohta. 1980. aastatel saadi Lääne-Austraalias jälile vähestele tsirkooni kristallikestele, mille vanuseks hinnati 4,3 miljardit aastat. Tsirkooni kristallid on nõnda vastupidavad, et ei lagune isegi siis, kui mureneb kivim, mille sees nad paiknevad. Tuul ja vesi võib nood kaugele edasi kanda, nõnda et nende täpset algset asukohta on raske määrata. Ja et saada näpuotsatäis tsirkooni kristalle, tuleb koguda sadu kilogramme kivimeid.


Tillukesed ajamasinad

Miks aga tsirkooni kristallid möödanikku mäletavad? Seepärast, et need sisaldavad radioaktiivse uraani jälgi. Uraan laguneb teadaoleva kiirusega pliiks. Kui tsirkoon tahkestuvas magmas moodustub, siis ühinevad tsirkooniumi, räni ja hapniku aatomid kindlas suhtes ZrSiO2 ja moodustavad kristallivõre, milles uraan esineb lisandina. Kui uraan pliiks laguneb, ei mahu tolle suuremad aatomid tsirkooni kristallivõresse ära. Tähendab, et uraani koguse suhe plii kogusesse näitabki ära, kui vana tsirkooni kristall on. Praegu osatakse seda vanust määrata protsendilise täpsusega.

Tsirkooni kristalle uuritakse sellise kavala riistaga nagu ioon-mikrosond. Sond pommitab lihvitud tsirkooni pinda ioonidega, mis sealt siis mõned aatomid välja löövad. Mass-spektromeetri abil määratakse väljalöödud aatomite segu koostis.

Vanimad tsirkooni kristallid osutusid pärinevat 4,4 miljardi aasta tagusest ajast. See tähendab, et siis pidi esinema tahket maismaad.

Meetodi täienduseks mõõdeti ka tsirkoonis sisalduva hapniku isotoopide suhe (18O/16O), mis osutab omal ajal valitsenud temperatuurile. Ilmnes, et see suhe on säherdune, mis vajas tol kaugel ajal vedelat vett ja seega ka madalat temperatuuri. Nõnda tuleb justkui välja, et ajastu, mida toonase põrguliku kuumuse tõttu on nimetatud ka Hadese ajastuks, polegi olnud nii põrgulik.

Tsirkooni kristallid teeb veel põnevamaks asjaolu, et need on kristalliseerunud mõne teisest elemendist koosneva tuuma ümber. Nagu näiteks kvarts, mis on väga vanades kivimites haruldane.

Niisiis võib osutuda, et elu on pärit hoopis varasemast ajast, kui seni arvatud. Ja Lääne-Austraaliast.



Tiit Kändler