一颗有 44 亿年历史的锆石晶体。 （约翰·瓦利）

新研究发现，地球表面首次被淡水覆盖的时间大约是 40 亿年前，比之前认为的早了 5 亿年。

一组来自澳大利亚和中国的研究人员利用古老矿物中封存的氧同位素来确定淡水最早何时滋润了我们新生星球的表面。

西澳大利亚的杰克山蕴藏着现存最古老的地壳物质。44 亿年来，原始矿物在高温和高压的作用下基本没有发生任何变化。

如今，这片干燥、红色、尘土飞扬的土地上很少有水，但科学家在这块岩石的冥古代锆石晶体中发现了地球上最古老的雨水的证据，这对我们对地球水文历史的理解是一个很大的改变。

“通过检查锆石矿物微小晶体中的年龄和氧同位素，我们发现了早在 40 亿年前的异常轻同位素特征，”澳大利亚科廷大学的地质学家和主要作者哈米德·加马莱迪恩 (Hamed Gamaleldien)说道。

Gamaleldien 及其同事使用二次离子质谱法分析了微小的锆石颗粒，并推断出形成晶体的岩浆中存在哪些氧同位素。

杰克山锆石的“同位素极轻”成分只有在地幔之下形成并暴露于淡水（特别是最近从天而降的陨石水）时才有可能存在。因此，这些晶体中可能蕴藏着地球第一场降雨的证据，这些降雨渗透到了新近硬化的地壳的浅层。

Gamaleldien说：“这种轻氧同位素通常是由于地球表面几公里以下的热淡水改变岩石的结果。”

“地球内部如此深处存在淡水的证据挑战了现有的理论，即四十亿年前地球完全被海洋覆盖。”

科廷大学地球科学家兼合著者 Hugo Olierook指出，这项研究对许多科学领域都有影响。

他说： “这一发现不仅有助于了解地球的早期历史，还表明陆地和淡水在相对较短的时间内为生命的繁荣奠定了基础——在地球形成后不到 6 亿年。 ”

以前人们认为地壳当时淹没在海洋之下；我们发现的一些最早的陆地生命形式是具有34.8 亿年历史的微生物礁，被称为叠层石，是在杰克山以北 800 多公里（约 500 英里）的皮尔巴拉克拉通发现的。

但这项新研究表明，陆地、淡水水库、水循环，甚至地球上的生命出现的时间都比我们想象的要早得多。

这也证实了威斯康星大学麦迪逊分校地球科学家约翰·瓦利所描述的“早期地球较冷”的理论，他在 2014 年的论文中将冥古代锆石命名为地球上最古老的物质。

该理论认为，地球的熔岩海凝结成地壳后不久，地球的温度就足够低，可以容纳液态水、海洋和水圈。

奥利鲁克说：“这一发现标志着我们对地球早期历史的理解迈出了重要一步，为进一步探索生命起源打开了大门。”

该项研究发表在《自然地球科学》杂志上。