Nový výzkum je v rozporu se zavedenými teoriemi o vývoji zemské kůry

Výzkumný tým je v rozporu s převládající teorií o formování zemské kůry a ukazuje pomalé, nepřetržité přepracování spíše než rychlé zpomalení před 3 miliardami let. Analýzou více než 600 000 vzorků hornin po celém světě navrhli nový způsob, jak zmapovat růst zemské kůry, což naznačuje postupnější růst a poskytuje pohled na planetární konfigurace a variace, zejména s ohledem na Venuši.

Studie Penn State odhalila, že po miliardy let zemská kůra pokračovala v pomalém procesu reformy, na rozdíl od rychlého zpomalení jejího růstu asi před 3 miliardami let. Vědci uvedli, že nový objev je v rozporu se stávajícími teoriemi, které poukazují na rychlý vznik tektonických desek dříve v historii Země.

Výzkum byl nedávno publikován v časopise Dopisy o geochemických perspektivách.

Tato práce může pomoci odpovědět na základní otázku o naší planetě a podle vedoucího autora Jesse Reminka, odborného asistenta věd o Zemi, by mohla obsahovat vodítka o vzniku dalších planet.

„Převládající teorie ukazuje na inflexní bod asi před 3 miliardami let, což naznačuje, že jsme před náhlým posunem k deskové tektonice měli stagnující planetu s pláštěm bez tektonické aktivity,“ řekl Remink. „Ukázali jsme, že tomu tak není.“

Aby vědci zmapovali složení zemské kůry – nebo křivku růstu zemské kůry – použili více než 600 000 vzorků obsahujících databázi záznamů o horninách Země. Vědci z celého světa – včetně Penn State – analyzovali každý vzorek horniny v záznamu, aby určili geochemický obsah a stáří. Vědci zvolili záznamy hornin před vzorky minerálů, což je základem teorie náhlého formování, protože řekli, že záznam hornin je citlivější a méně náchylný ke zkreslení v těchto časových měřítcích.

Výzkum Jesse Reminka, asistenta profesora geověd na Penn State, naznačuje, že zemská kůra pokračovala v pomalém procesu reformování po miliardy let, spíše než aby rychle zpomalila svůj růst před asi 3 miliardami let. Tato práce je v rozporu s existujícími teoriemi, které poukazují na rychlou tvorbu tektonických desek dříve v historii Země, řekl Remink. Poděkování: S laskavým svolením Jesse Remink

Vědci věděli, že spolehlivost minerálních záznamů v průběhu času klesá, a proto pomocí skalních záznamů znovu vytvořili křivku růstu zemské kůry. Za tímto účelem vyvinuli unikátní metodu, jak určit, jak se vyvřelé horniny staré miliony let přepracovávají v průběhu času: experimentálně ukázali, jak se stejná hornina může v průběhu času měnit různými způsoby. Horniny lze opravit mnoha způsoby, jako je zvětrávání v sedimentech nebo přetavení v plášti, takže výzkumníci použili tato experimentální data k informování nových matematických nástrojů schopných analyzovat záznamy hornin a zjistit rozdíly ve změnách vzorků.

„Vypočítali jsme množství přepracování, ke kterému došlo, při pohledu na složení vyvřelých hornin pomocí nové metody, která detekuje podíl sedimentů,“ řekl Remink.

Tyto výpočty použili ke kalibraci přepracování dokumentovaného v záznamech hornin. Dále vědci vypočítali křivku růstu zemské kůry pomocí nového chápání toho, jak se tvoří horniny. Porovnali nově vypočítanou křivku s rychlostí růstu odvozenou z minerálních záznamů jiných odborníků.

Práce Reiminka a jeho týmu naznačují, že zemská kůra sleduje dráhu pláště – vrstvy, na které kůra leží – což naznačuje vztah mezi těmito dvěma. Remink řekl, že to není poprvé, co geologové navrhli postupný růst zemské kůry; Je to však poprvé, kdy byla k jeho zálohování použita rocková deska.

„Naše křivka růstu kůry odpovídá záznamu růstu kůry, takže se zdá, že se tyto dva signály překrývají způsobem, který se nepřekrýval, když byl záznam minerálů použit k vytvoření křivky růstu kůry,“ řekl Remink.

Remink varoval, že výzkum zlepšuje to, co vědci chápou, ale není to úplné a konečné řešení pro výzkum růstu kůry. Existuje prostě příliš málo datových bodů, které nemohou mluvit do obrovského času a prostoru zemské kůry. Další analýza existujících datových bodů by však mohla pomoci při vyšetřování jiných planet, řekl Reimink. VenušeNemá například žádné tektonické desky a mohl by být moderním příkladem rané Země.

„Kdy se Země a Venuše změnily?“ zeptal se Remink. „A proč se změnili? Tato rychlost růstu zemské kůry hraje velkou roli. Říká nám, jak, co a proč se planety vyvíjely různými cestami.“

Reference: „Souhrnný pohled na kontinentální růst litosféry“ od J.R. Reiminka, J.H.F.L. Daviese a J.-F. Moen a DJ Pearson, 3. srpna 2023, Geochemické perspektivní dopisy.
doi: 10.7185/geochemlet.2324

Joshua Davies z University of Quebec v Montrealu; Jean-François Moyne, Univerzita v Lyonu, Francie; K tomuto výzkumu přispěl Dr. Graham Pearson z University of Alberta, Kanada.

Tento výzkum byl částečně podporován kanadskou radou pro přírodní vědy a inženýrství.