aarde

Nieuw onderzoek onderschrijft dat de omstandigheden op de piepjonge aarde niet zo ‘hels’ waren als gedacht. In de eerste 500 miljoen jaar van haar bestaan leek de aarde sterk op de moderne planeet, met oceanen en continenten.

De eerste vijfhonderd miljoen jaar van het bestaan van de aarde wordt aangeduid als het Hadeïcum. Lang waren onderzoekers ervan overtuigd dat het niet zo’n fijne tijd was. De aarde zou bijzonder warm zijn geweest en misschien zelfs nog niet helemaal zijn uitgehard. En als de aarde niet langer vloeibaar was, zou deze aan een bombardement van planetoïden zijn blootgesteld dat ervoor zorgde dat gesteenten die ontstonden toch weer snel smolten. Kortom: de aarde was bedekt met een gigantische ‘magma-oceaan’ en dus onleefbaar.

Nieuwe visie
Maar ongeveer 30 jaar geleden begon de visie van onderzoekers op het Hadeïcum te veranderen. Geologen ontdekten zirkoonkristallen: mineralen die normaliter geassocieerd worden met graniet. En die zirkoonkristallen waren meer dan vier miljard jaar oud. De kristallen suggereerden dat het Hadeïcum niet één lang hels tijdperk was, maar dat de aarde op bepaalde momenten tijdens het Hadeïcum beschikte over een korst die koel genoeg was zodat aan het oppervlak van de aarde water kon ontstaan. Mogelijk op de schaal van oceanen.

Twee theorieën
De meeste onderzoekers accepteerden daarna dat de aarde in dit vroege stadium een vaste korst en – in ieder geval op sommige momenten – oppervlaktewater bezat. Maar wetenschappers bleven zich afvragen in hoeverre die piepjonge aarde nu daadwerkelijk op de aarde zoals we die nu kennen, leek. Sommige onderzoekers stellen dat de jonge aarde sterk op de huidige aarde leek. Andere onderzoekers stelden dat de aarde – ook al was die minder hels dan voorheen werd gedacht – nog steeds niet op de moderne aarde leek. Ze vergelijken de aarde van toen graag met IJsland: een vrij extreme plek waar grote delen van de korst tot stand kwamen uit basaltisch magma dat veel warmer is dan het magma waar het grootste deel van de huidige continentale korst uit bestaat.

“We beredeneerden dat het enige concrete bewijs voor hoe het Hadeïcum was, afkomstig moest zijn van de enige bekende overlevenden uit die tijd: zirkoonkristallen”

Op zoek naar overlevenden
Maar welke theorie klopt nu? Wetenschappers besloten dat uit te zoeken. “We beredeneerden dat het enige concrete bewijs voor hoe het Hadeïcum was, afkomstig moest zijn van de enige bekende overlevenden uit die tijd: zirkoonkristallen,” vertelt Calvin Miller. “En toch had niemand de IJslandse zirkoonkristallen bestudeerd en vergeleken met de zirkoonkristallen die meer dan vier miljard jaar oud zijn of met zirkoonkristallen uit modernere omgevingen.” En dus besloten de onderzoekers dat te gaan doen.

“We ontdekten dat de IJslandse zirkonen heel anders zijn dan de kristallen die op andere plekken op de moderne aarde zijn ontstaan,” vertelt onderzoeker Tamara Carley. “We ontdekten ook dat ze ontstaan in magma dat heel anders is dan het magma waaruit tijdens het Hadeïcum zirkonen ontstonden.” Uit de analyse van de onderzoekers blijkt dat de IJslandse zirkonen ontstonden uit magma dat veel heter was dan het magma waaruit de zirkonen uit het Hadeïcum ontstonden. Hoewel oppervlaktewater zowel bij de vorming van zirkonen in IJsland als in het Hadeïcum een grote rol speelde, waren er ook verschillen. Zo was het water dat in het geval van IJsland gebruikt werd opvallend warm. Het water dat tijdens het Hadeïcum bijdroeg aan de totstandkoming van de kristallen was aanzienlijk kouder. “De zirkonen uit het Hadeïcum ontstonden uit magma’s die vergelijkbaar zijn met magma’s die ontstaat in moderne subductiezones maar dan net ietsje kouder en natter dan vandaag de dag het geval is.”