Изследователите са изследвали малки капсули на времето, намерени в най-старите известни кристали, в опит да решат въпроса, който разделя учените: кога са започнали да се движат тектоничните плочи на Земята?
Тектониката на плочите е научна теория, обясняваща как основните земни форми са създадени от подземните движения на Земята. Скорошни открития показват, че тектониката на плочите е от решаващо значение за създаването на обитаемата Земя, на която живеем, и че тя е допринесла за нашата уникална, животозащитена атмосфера и невероятно стабилна температура, подобна на Златокоска; нито прекалено горещо, нито твърде студено.
Континентите са били формирани от тектоника на плочите, което от своя страна е довело до създаването на брегови линии и движението на приливите и отливите. Процесът на сблъсък на плочи – като една преминава под друга (субдукция) – е довел до океани, гъмжащи от сложен живот. И когато настъпи субдукция, се генерира магма, създавайки вулкани. Активността на тектоничните плочи може дори да се случва на други планети.
Но учените са разделени по въпроса кога е започнала активната тектоника на плочите. Някои казват, че е било преди около 3 милиарда години; други казват, че е било преди 1 милиард години или по-малко.
Изследователи от Университета на Рочестър в щата Ню Йорк са се задълбочили в тектониката на плочите, за да определят дали феноменът се е случвал по времето, когато животът е започнал на Земята.
„Динамичният тектоничен характер на съвременната Земя е една от причините, поради които животът съществува днес“, каза Wriju Chowdhury, водещ автор на изследването. „Изследването на геодинамиката и литоложкото разнообразие на ранната Земя може да доведе до разкрития за това как за първи път се е зародил животът на нашата планета.“
Изследователите са разгледали информация, скрита в малки хадеански циркониеви кристали от Джак Хилс, редица хълмове в Средния Запад на Западна Австралия. Хадейските циркони, най-старият оцелял материал от земната кора от хадейския еон на Земята, са се образували преди около 4,39 милиарда години. Те са малки капсули на времето, най-известният източник на най-стария материал от земен произход, открит досега.
Земята е единствената планета, която знаем, чиято подвижна горна кора редовно се унищожава и създава, доставяйки важни елементи като желязо и магнезий от нейната вътрешност на нейната повърхност. Тектониката на плочите разтопява и смесва скали, за да създаде магми със специфичен химичен състав, което може да покаже типа тектоника, която я е създала.
Изследователите първо датираха кристалите на циркона и след това работиха назад, за да определят химическия състав на магмите, от които са създадени кристалите (родителските магми). В това изследване кристалите са били на около 3,8 до 4,2 милиарда години. Това е първият път, когато изследователите са взели предвид изходните магми.
„Родителските магми са много по-директни и надеждни, защото са по-близо до източника – действителния тектоничен стил“, каза Чоудхури. „Нашето изследване описва изотопното съдържание на силиций и кислород в цирконите и съдържанието на микроелементи в родителските магми, което не е било комбинирано и представено преди.“
Изследователите откриха химически прилики между ранните земни магми и съвременните магми, създадени от активни тектонични плочи в Аляска, Япония и планините на Андите, осигурявайки сравнение между тогава и сега.
„Това предполага тектонична приемственост от древни до съвременни времена“, каза Дъстин Трейл, съавтор на изследването. „Това означава, че нашето проучване показва, че Земята преди милиарди години може да е функционирала по същия начин, както днес.“
Констатациите от проучването не могат да определят дали е съществувал живот, когато е започнала тектониката на плочите, но изследователите казват, че техните данни предоставят химически доказателства, че тектониката на плочите може да е възникнала преди повече от 4,2 милиарда години, което може да помогне донякъде да разреши спора.
Независимо от това, като се има предвид решаващата роля на тектониката на плочите за оформянето и поддържането на живота на Земята, данните от изследването могат да бъдат важни за нашето търсене на обитаеми екзопланети.
Изследването е публикувано в сп Nature Communications.
източник: Университет на Рочестър
Публикациите се превеждат автоматично с google translate
