Die Plattentektonik der Erde begann vor 3,6 Milliarden Jahren

Die Erde ist der einzige bekannte Planet, der über komplexe organische Materie verfügt, und diese Fähigkeit ist teilweise vorhanden

aufgrund einer anderen Funktion, dieWas den Planeten einzigartig macht, ist die Plattentektonik. Kein anderer der Wissenschaft bekannter Planetenkörper hat eine dynamische Kruste wie die Erde, die in Kontinentalplatten unterteilt ist, die sich über Äonen hinweg bewegen, brechen und miteinander kollidieren. Die Plattentektonik stellt eine Verbindung zwischen dem chemischen „Reaktor“ innerhalb der Erde und ihrer Oberfläche her, die einen bewohnbaren Planeten geschaffen hat, vom Sauerstoff in der Atmosphäre bis hin zu Konzentrationen von klimaregulierendem Kohlendioxid. Doch wann und wie die Plattentektonik begann, bleibt ein Rätsel.

Die neue Studie verwendet am häufigsten ZirkoneDie ältesten Mineralien, die jemals auf der Erde entdeckt wurden, um einen Einblick in die alte Vergangenheit des Planeten zu gewähren. Der älteste Zirkon in der Studie, der aus Jack Hills in Westaustralien stammt, war etwa 4,3 Milliarden Jahre alt, was bedeutet, dass diese nahezu unzerstörbaren Mineralien gebildet wurden, als die Erde selbst nur etwa 200 Millionen Jahre in den Kinderschuhen steckte. Zusammen mit anderen alten Zirkonen, die in Jack Hills in der frühesten Geschichte der Erde vor bis zu 3 Milliarden Jahren gesammelt wurden, sind diese Mineralien die Forscher, die den kontinuierlichen chemischen Aufzeichnungen der entstehenden Welt am nächsten kommen.

„Wir haben uns wie die Erde rekonstruiertentwickelte sich aus einer geschmolzenen Kugel aus Stein und Metall zu dem, was wir heute haben. Keiner der anderen Planeten hat Kontinente, flüssige Ozeane oder Leben. In gewisser Weise versuchen wir die Frage zu beantworten, warum die Erde einzigartig ist, und diese Frage können wir mit diesen Zirkonen beantworten.“

Michael Ackerson, Forschungsgeologe am Smithsonian National Museum of Natural History

Milliarden von Jahren in die Vergangenheit der Erde schauen,Ein Forscherteam sammelte 15 grapefruitgroße Steine ​​in Jack Hills und zermahlte sie zu ihren kleinsten Bestandteilen, um sie zu Sand zu zermahlen. Glücklicherweise sind Zirkone sehr dicht, so dass es relativ einfach ist, sie mit einer dem Goldwaschen ähnlichen Technik vom Rest des Sandes zu trennen.

Das Team testete jeweils über 3.500 Zirkonenur ein paar menschliche Haare breit, indem man sie mit einem Laser aufbläst und dann ihre chemische Zusammensetzung mit einem Massenspektrometer misst. Diese Tests ergaben das Alter und die chemische Zusammensetzung jedes Zirkons. Von den Tausenden, die getestet wurden, waren etwa 200 aufgrund der Verwüstungen von Milliarden von Jahren, die diese Mineralien seit ihrer Gründung erlitten haben, untersuchbar.

Das Alter von Zirkon kann mit einem hohen Wert bestimmt werdenGenauigkeitsgrad, da jeder Zirkon Uran enthält. Die bekannte radioaktive Natur von Uran und die genau definierte Zerfallsrate ermöglichen es Wissenschaftlern, die Lebensdauer dieses Minerals zu rekonstruieren.

Das Forschungsteam war auch interessiertAluminiumgehalt in jedem Zirkon. Tests an modernen Zirkonen zeigen, dass Zirkone mit einem hohen Aluminiumgehalt nur auf eine begrenzte Anzahl von Wegen erhalten werden können, sodass Forscher das Vorhandensein von Aluminium nutzen können, um zu schließen, was geologisch gesehen während der Bildung des Zirkons geschehen sein könnte.

Nach der Analyse der Ergebnisse einer Studie von HundertenVon den Tausenden getesteten nützlichen Zirkonen entdeckten Wissenschaftler vor etwa 3,6 Milliarden Jahren einen deutlichen Anstieg der Aluminiumkonzentration. Letztendlich kamen sie zu dem Schluss, dass Gesteine ​​tiefer unter der Erdoberfläche schmelzen, was bedeutet, dass die Kruste des Planeten dicker wird und sich abzukühlen beginnt und dass diese Verdickung der Erdkruste ein Zeichen dafür ist, dass ein Übergang zur modernen Plattentektonik stattfindet.

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