A világ legősibb kristályai arról tanúskodnak, hogy kialakulásuk során édes és sós víznek egyaránt ki voltak téve, derül ki egy új tanulmányból. Ez azt jelenti, hogy a korai Földön is voltak óceánok és szárazföldek is, amelyeken összegyűlhetett az esővíz. Bár bolygónk a korai időszakban sok szempontból pokoli lehetett, ezek szerint sokkal jobban hasonlított a ma ismert planétára, mint bármi másra a Naprendszerben, ami lehetőséget teremthetett az élet kialakulására.

A korai Föld legtöbb maradványa mostanra rég „újrahasznosult” a köpenyben, és nem maradt a felszínen szinte semmi, amit vizsgálni lehetne. A nyugat-ausztráliai Jack Hills-régió azonban kivételt jelent, itt akár 4,4 milliárd éves cirkonkristályok is találhatók. Ezek az apró ásványok lényegesen fiatalabb üledékes kőzetekben kötöttek ki, de a bolygó legidősebbjei közé tartoznak, és döntő fontosságú információkat kínálnak a Föld kialakuláskori állapotáról.

Számos cirkonon látszik, hogy vízben keletkezett, és a bennük lévő oxigén típusa elárulja a víz természetét. Az óceánok elsősorban 16-os tömegszámú oxigénatomokból álló vizet tartalmaznak, de van bennük 18-as oxigén is. „Amikor a víz elpárolog, az oxigén-16 jobban párolog” – mondja Hugo Olierook, a Curtin Egyetem munkatársa. Amikor az elpárolgott molekulák eső formájában lehullanak, az így keletkező tavakban csökken az oxigén-18 bősége.

Olierook tagja volt annak a csapatnak, amely az izotóparányokból meghatározta, hogy milyen típusú vízben keletkeztek a legősibb cirkonok. A csapat által vizsgált cirkonok túlnyomó többsége vagy a Föld belsejében jött létre, anélkül, hogy egyáltalán víznek lett volna kitéve, vagy az óceán mélyén. Egy kis részük izotópértékei azonban összhangban vannak azzal, hogy esővízben keletkeztek. Figyelemre méltó, hogy a vizsgált ásványokon belül ezek mindegyike két időszakból származik: egy 3,4 milliárd évvel ezelőtti szűk sávból, illetve a 3,9–4,02 milliárd évvel ezelőtti időszakból.

Korábban a vízkörforgásról tanúskodó legrégebbi ismert geológiai nyomok 3,2 milliárd évvel ezelőttről származtak. A geológusok biztosak voltak benne, hogy a körforgás jóval korábban kezdődött, de nem tudták, hogy mennyivel korábban. 2000 körül az volt a fő elmélet, hogy 4 milliárd évvel ezelőtt a Föld teljesen száraz volt, mondja Olierook. Aztán 2001-ben bizonyítékot találtak a 4 milliárd évvel ezelőtti vízre, és nem ismerték az összetételét, de elég izgalmas volt ahhoz, hogy a szakértők megváltoztassák a paradigmát. Ez teljes fordulatot hozott: az új általános feltételezés szerint a korai Földet valószínűleg egy globális óceán borította, amelyből legfeljebb apró szigetek kandikáltak ki.

Az Olierook és kollégái által végzett munka azonban azt bizonyítja, hogy már ebben az időben kellett lennie olyan nagy szárazföldnek, ahol édesvízi tavak alakulhattak ki. Különben az eső keveredett volna a tengervízzel anélkül, hogy az izotóparány megváltozott volna. Az a tény, hogy az édesvízi cirkonok ilyen ritkák, azt jelezheti, hogy ilyen szárazföldből nem volt különösen sok, ugyanakkor az adatok kis mennyisége és kis területre való lokalizálódása miatt ez is bizonytalan. Elképzelhető, hogy nagy száraz területek léteztek akkoriban a bolygó más részein, csak ezekből a cirkonok is eltűntek mára a köpeny mélyén. És az édesvízi cirkonok hiánya az azonosított időszakokon kívül szintén nem bizonyítja, hogy azokban az időkben nem léteztek szárazföldek.

Továbbra is vita folyik arról, hogy az élet az óceán fenekén lévő hidrotermális kürtők körül, vagy meleg kis tavacskákban alakult-e ki, ahogy azt annak idején Darwin javasolta. Ez a kutatás azt bizonyítja, hogy mindkettőre volt lehetőség, már bolygónk korai időszakában is.