Древние следы жизни были обнаружены в сапфире возрастом 2,5 миллиарда лет

Изображение сапфира, проанализированное в этом исследовании. Предоставлено: Университет Ватерлоо.

Анализируя некоторые из старейших цветных драгоценных камней в мире, исследователи из Университет Ватерлоо Он обнаружил остаток углерода, который когда-то был древним, покрытый сапфиром возрастом 2,5 миллиарда лет.

Исследовательская группа во главе с Крисом Якимчуком, профессором наук о Земле и окружающей среде в Ватерлоо, начала изучать геологию сапфира, чтобы лучше понять условия, необходимые для образования сапфира. Во время этого исследования в Гренландии, где находятся старейшие известные месторождения сапфиров в мире, команда обнаружила образец сапфира, который содержал графит, минерал, состоящий из чистого углерода. Анализ этого углерода показывает, что это пережиток ранней жизни.

«Графит внутри этого сапфира действительно уникален. Мы впервые видим свидетельства древней жизни в сапфировых породах», — говорит Якимчук. «Присутствие графита также дает нам больше подсказок для определения того, как сапфиры образовывались на этом месте, что невозможно сделать напрямую, исходя из цвета и химического состава сапфира».

Присутствие графита позволило исследователям проанализировать свойство, называемое изотопной структурой атомов углерода, которое измеряет относительные количества различных атомов углерода. Более 98 процентов всех атомов углерода имеют массу 12 а.е.м., но несколько атомов углерода тяжелее, с массой 13 или 14 а.е.м.

«Живое вещество предпочтительно состоит из более легких атомов углерода, потому что для включения в клетки требуется меньше энергии», — сказал Якимчук. «Основываясь на увеличенном количестве углерода-12 в этом графите, мы пришли к выводу, что атомы углерода когда-то были древней жизнью, скорее всего, мертвыми микроорганизмами, такими как цианобактерии».

Графит обнаружен в породах, возраст которых превышает 2,5 миллиарда лет — период на планете, когда в атмосфере не было избытка кислорода, а жизнь существовала только в микроорганизмах и мембранах водорослей.

Во время этого исследования команда Якимчука обнаружила, что этот графит не только связывает драгоценный камень с древней жизнью, но также, вероятно, необходим для того, чтобы этот сапфир вообще существовал. Графит изменил химический состав окружающей породы, создав благоприятные условия для роста сапфира. Без этого модели команды показали, что сапфиры не могли образоваться в этом месте.

Исследование «Рост корунда (сапфира) во время окончательной сборки Архейского кратона в Северной Атлантике, юго-запад Гренландии» было недавно опубликовано в грубые геологические обзоры. Сопутствующее исследование было опубликовано в журнале под названием «Загадка корунда: ограничение состава флюидов, участвующих в образовании сапфира в метаморфических ферментах ультраосновных и алюминиевых пород». химическая геология в июне.

Использованная литература:

«Рост корунда (сапфира) во время окончательной сборки архейского Северо-Атлантического кратона, юго-западная Гренландия» Крис Якимчук, Винсент Ван Хенсбург, Кристофер Л. Киркланд, Кристофер Зеллас, Карсон Кенни, Джиллиан Кендрик и Джули А. Холлис, 20 августа , 2021 г., грубые геологические обзоры.
DOI: 10.1016 / j.oregeorev.2021.104417

«Загадка корунда: ограничение состава флюидов, участвующих в образовании сапфира в метаморфических меланжах ультраосновных и алюминиевых горных пород» Винсента Ван Хинсберга, Криса Якимчука, Анджунжуака Томаса Клейста Джепсена, Кристофера Л. Киркланда и Кристофера Зелласа, 20 марта 2021 г. Доступно здесь. химическая геология.
DOI: 10.1016 / j.chemgeo.2021.120180