Desková tektonika Země začala před 3,6 miliardami let

Země je jedinou známou planetou, která má složitou organickou hmotu a tato schopnost je částečně

kvůli další vlastnosti, kteráTo, co dělá planetu jedinečnou, je desková tektonika. Žádné jiné planetární těleso, které věda zná, nemá dynamickou kůru jako ta Země, která je rozdělena na kontinentální desky, které se po eony vzájemně pohybují, lámou a narážejí. Desková tektonika poskytuje spojení mezi chemickým „reaktorem“ na Zemi a jejím povrchem, který vytvořil obyvatelnou planetu, od kyslíku v atmosféře až po koncentrace oxidu uhličitého regulujícího klima. Ale kdy a jak začala desková tektonika, zůstává záhadou.

Nová studie používá zirkony - nejvícenejstarší minerály, jaké kdy byly na Zemi objeveny, aby nahlédly do dávné minulosti planety. Nejstarší zirkon ve studii, který pocházel z Jack Hills v západní Austrálii, byl starý přibližně 4,3 miliardy let, což znamená, že tyto téměř nezničitelné minerály vznikly, když byla samotná Země v plenkách jen asi 200 milionů let. Spolu s dalšími starodávnými zirkony shromážděnými v Jack Hills v nejranější historii Země až před 3 miliardami let jsou tyto minerály nejbližšími výzkumníky nepřetržitých chemických záznamů rodícího se světa.

„Rekonstruovali jsme jako Zeměse vyvinul z roztavené koule kamene a kovu v to, co máme dnes. Žádná z ostatních planet nemá kontinenty, tekuté oceány nebo život. V jistém smyslu se snažíme odpovědět na otázku, proč je Země jedinečná, a na tuto otázku můžeme odpovědět těmito zirkony.“

Michael Ackerson, výzkumný geolog v Smithsonian National Museum of Natural History

Dívat se do minulosti Země po miliardy let,Tým vědců shromáždil v Jack Hills 15 kamenů o velikosti grapefruitu, rozdrtil je na nejmenší složky a rozdrtil je na písek. Naštěstí jsou zirkony velmi husté, takže je relativně snadné je oddělit od zbytku písku technikou podobnou promývání zlatem.

Tým testoval více než 3 500 zirkonůjen pár lidských chloupků široký tím, že je vyhodí do vzduchu laserem a poté změří jejich chemické složení hmotnostním spektrometrem. Tyto testy odhalily věk a chemické složení každého zirkonu. Z tisíců testovaných bylo asi 200 studovatelných kvůli pustošení miliard let, které tyto minerály přetrvávaly od jejich vzniku.

Věk zirkonu lze určit pomocí vysokéhostupeň přesnosti, protože každý zirkon obsahuje uran. Známá radioaktivní povaha uranu a dobře definovaná rychlost rozpadu umožňují vědcům rekonstruovat životnost tohoto minerálu.

Výzkumný tým se také zajímalobsah hliníku v každém zirkonu. Zkoušky moderních zirkonů ukazují, že zirkony s vysokým obsahem hliníku lze získat pouze omezeným počtem způsobů, což vědcům umožňuje použít přítomnost hliníku k odvození toho, co se geologicky mohlo stát při tvorbě zirkonu.

Po analýze výsledků studie stovekZ tisíců testovaných užitečných zirkonů vědci zjistili výrazné zvýšení koncentrace hliníku před asi 3,6 miliardami let. Nakonec dospěli k závěru, že horniny se taví hlouběji pod povrchem Země, což znamená, že kůra planety je stále silnější a začíná se ochlazovat, a že toto zesílení zemské kůry bylo znamením, že dochází k přechodu na moderní deskovou tektoniku.

Přečtěte si také:

Byla vytvořena první přesná mapa světa. Co se děje s ostatními?

Jaderné reakce zesílily v reaktoru černobylské jaderné elektrárny.

Fyzici vytvořili analogii černé díry a potvrdili Hawkingovu teorii. Kam to vede?