Malé krystaly objevené v Jižní Africe obsahují důkazy o náhlém posunu na povrchu planety před 3,8 miliardami let.
Tyto krystaly, každý ne větší než zrnko písku, ukazují, že zhruba v té době PřistátKůra se rozpadla a začala se pohybovat – předchůdce procesu známého jako desková tektonika.
Zjištění poskytují vodítka o vývoji Země jako planety a mohou pomoci odpovědět na otázky o možných souvislostech mezi nimi tektonické desky „Evoluce života,“ řekla hlavní autorka studie Nadia Draponová, profesorka věd o Zemi a planetárních věd na Harvardské univerzitě.
„Země je jediná planeta, která má život; Země je jediná planeta s deskovou tektonikou,“ řekl Drapon Live Science.
životní motor
V současné době plavou kousky skládačky tvrdé kůry na horkém, lepkavém oceánu magmatu v plášti, střední vrstvě Země. Tyto kousky kůry se o sebe brousí, zanořují se pod sebe v takzvaných subdukčních zónách a vzájemně se tlačí, což má za následek vznik hor a oceánských hřbetů a trhlin. sopky A způsobit zemětřesení, která pravidelně otřásají planetou. Potápění tektonických desek také vytváří novou horninu v subdukčních zónách, která interaguje s atmosférou a absorbuje ji. uhlík oxidem uhličitým. Tento proces činí atmosféru pohostinnější pro život a udržuje klima stabilnější, řekl Drapon.
Ale věci nebyly vždy takové. Když byla Země mladá a horká, během Hadianovy éry (před 4,6 miliardami až 4 miliardami let), byla planeta nejprve pokryta oceánem magmatu a poté, jak planeta chladla, pevným, skalnatým povrchem.
O tom, kdy přesně tento povrch praskl a jeho části se začaly pohybovat, se vášnivě diskutovalo. Některé studie odhadují, že desková tektonika začala teprve před 800 miliony let, zatímco jiné studie naznačují, že stáří tohoto systému je nejméně 2 miliardy let, Live Science dříve informovala.
Ale protože planeta neustále recykluje svou kůru do pláště, na povrchu nejsou téměř žádné starověké skály, které by pomohly urovnat spor. Před touto studií byla velikost horniny mezi 2,5 [billion] Tyto 4 miliardy let staré tvoří pouze 5 % hornin na povrchu, řekl Drapon. A před 4 miliardami let nebyly žádné zachovalé skály.
náhlý přechod
To se změnilo v roce 2018, kdy Drapon a její kolegové objevili krystaly zirkonu v loži zeleného pískovce v Jižní Africe, v pohoří Barberton-Greenstone. Tým našel 33 zirkonů, jejichž stáří se pohybuje od 4,1 miliardy do 3,3 miliardy let.
V nové studii zveřejněné 21. dubna v časopise předek AGUTým analyzoval různé izotopy nebo různé formy prvků s různým počtem neutronů v těchto starověkých zirkonech, stejně jako v mnoha zirkonech z jiných dob a míst na Zemi.
V izotopech našli vědci důkazy o náhlém přechodu k primitivní deskové tektonice datované asi 3,8 miliardy let. Tento výsledek naznačuje, že do té doby alespoň na jednom místě na planetě začala menší forma subdukce. Ať už k tomu došlo globálně nebo ne, řekl Drapon, je možné, že „účinný motor desek pohybujících se proti sobě“, který dnes existuje, se teprve musí objevit.
Izotopová analýza prvků jako je kyslík, niob a uran Ukázalo se také, že horniny na povrchu zadržovaly vodu před 3,8 miliardami let, což naznačuje, že zirkon byl kdysi uvězněn v oceánské kůře pohřbené na prapůvodním mořském dně. Extrapolace z nejstarších vzorků před 4,1 miliardami let naznačuje, že planeta měla pevnou kůru nejpozději před 4,2 miliardami let, řekl Drapon.
To znamená, že moře magmatu na Zemi trvalo pouze do pozdního moderního období. Dříve Drapon řekl: „Lidé věřili, že Země byla před 3,6 miliardami let pokryta pouze oceánem magmatu.“
Nová studie ukázala, že roztavené lávové oceány existovaly nanejvýš několik set milionů let, než se vytvořila pevná kůra.
Co tedy vedlo k tomuto posunu? Jedna teorie říká, že desková tektonika se objevila, jakmile se Země dostatečně ochladila. Je také možné, jako když dezertní lžička praská na křupavém vršku creme brulee, že masivní vesmírné kameny mohly narazit na Zemi a rozbít její kůru.
Drapon přidává další zajímavou otázku, zda přechod Země k rané deskové tektonice nějak napomohl vývoji života.
Zatímco raná fosil Důkazy o životě na Zemi se datují asi 3,5 miliardy let, Chemické otisky biologických procesů, nalezené v poměru izotopů uhlíku, jsou starší. Některé lze nalézt před 3,8 miliardami let – přibližně ve stejnou dobu, kdy se objevila nejstarší desková tektonika, řekl Drapon.
Původně publikováno na Live Science.
„Hudební učenec. Spisovatel. Zlý slanina evangelista. Hrdý twitter narkoman. Myslitel. Milovník internetu. Jemně okouzlující hráč.“
