Η τεκτονική των πλακών της Γης ξεκίνησε πριν από 3,6 δισεκατομμύρια χρόνια

Η Γη είναι ο μόνος γνωστός πλανήτης που έχει πολύπλοκη οργανική ύλη και αυτή η ικανότητα είναι εν μέρει

λόγω ενός άλλου χαρακτηριστικού, το οποίοΑυτό που κάνει τον πλανήτη μοναδικό είναι η τεκτονική των πλακών. Κανένα άλλο πλανητικό σώμα που είναι γνωστό στην επιστήμη δεν έχει δυναμικό φλοιό όπως ο φλοιός της Γης, ο οποίος χωρίζεται σε ηπειρωτικές πλάκες που κινούνται, σπάνε και συγκρούονται μεταξύ τους για αιώνες. Η τεκτονική πλακών παρέχει μια σύνδεση μεταξύ του χημικού «αντιδραστήρα» μέσα στη Γη και της επιφάνειάς της που δημιούργησε έναν κατοικήσιμο πλανήτη, από οξυγόνο στην ατμόσφαιρα έως συγκεντρώσεις διοξειδίου του άνθρακα που ρυθμίζει το κλίμα. Αλλά το πότε και πώς ξεκίνησε η τεκτονική των πλακών παραμένει ένα μυστήριο.

Η νέα μελέτη χρησιμοποιεί ζιργκόν - τα περισσότερατα παλαιότερα ορυκτά που ανακαλύφθηκαν ποτέ στη Γη για να δουν μια ματιά στο αρχαίο παρελθόν του πλανήτη. Το παλαιότερο ζιρκόνιο στη μελέτη, το οποίο προήλθε από το Jack Hills στη Δυτική Αυστραλία, ήταν περίπου 4,3 δισεκατομμυρίων ετών, πράγμα που σημαίνει ότι αυτά τα σχεδόν άφθαρτα ορυκτά σχηματίστηκαν όταν η ίδια η Γη ήταν στα σπάργανα μόνο για περίπου 200 εκατομμύρια χρόνια. Μαζί με άλλα αρχαία ζιργκόν που συλλέχθηκαν στο Jack Hills στην παλαιότερη ιστορία της Γης πριν από 3 δισεκατομμύρια χρόνια, αυτά τα ορυκτά είναι οι πιο κοντινοί ερευνητές σε συνεχή χημικά αρχεία του αναδυόμενου κόσμου.

«Ανακατασκευάσαμε σαν τη Γηεξελίχθηκε από μια λιωμένη μπάλα πέτρας και μετάλλου σε αυτό που έχουμε σήμερα. Κανένας από τους άλλους πλανήτες δεν έχει ηπείρους, υγρούς ωκεανούς ή ζωή. Κατά μία έννοια, προσπαθούμε να απαντήσουμε στο ερώτημα γιατί η Γη είναι μοναδική και μπορούμε να απαντήσουμε σε αυτήν την ερώτηση με αυτά τα ζιργκόν».

Michael Ackerson, ερευνητής γεωλόγος στο Εθνικό Μουσείο Φυσικής Ιστορίας Smithsonian

Για να κοιτάξουμε το παρελθόν της Γης για δισεκατομμύρια χρόνια,Ομάδα ερευνητών συγκέντρωσε 15 πέτρες μεγέθους γκρέιπφρουτ στο Τζακ Χιλς και τις έτριψε μέχρι τα μικρότερα συστατικά τους, αλέθοντάς τες σε άμμο. Ευτυχώς, τα ζιργκόν είναι πολύ πυκνά, οπότε είναι σχετικά εύκολο να τα διαχωρίσετε από την υπόλοιπη άμμο χρησιμοποιώντας μια τεχνική παρόμοια με το πλύσιμο χρυσού.

Η ομάδα δοκίμασε πάνω από 3.500 ζιργκόν, το καθέναμόλις μερικές ανθρώπινες τρίχες σε πλάτος, ανατινάχθηκαν με λέιζερ και στη συνέχεια μέτρησαν τη χημική τους σύνθεση με φασματόμετρο μάζας. Αυτές οι δοκιμές αποκάλυψαν την ηλικία και τη χημική σύνθεση κάθε ζιργκόν. Από τις χιλιάδες που δοκιμάστηκαν, περίπου 200 ήταν δυνατό να μελετηθούν λόγω της καταστροφής των δισεκατομμυρίων ετών που αυτά τα ορυκτά έχουν υποστεί από την έναρξή τους.

Η ηλικία του ζιργκόν μπορεί να προσδιοριστεί με υψηλόβαθμό ακρίβειας, αφού κάθε ζιργκόν περιέχει ουράνιο. Η γνωστή ραδιενεργός φύση του ουρανίου και ο καλά καθορισμένος ρυθμός αποσύνθεσης επιτρέπουν στους επιστήμονες να ανασυνθέσουν τη διάρκεια ζωής αυτού του ορυκτού.

Η ερευνητική ομάδα ενδιαφέρθηκε επίσης γιαπεριεκτικότητα σε αλουμίνιο σε κάθε ζιργκόν. Δοκιμές σύγχρονων ζιργκόν δείχνουν ότι τα ζιργκόν με υψηλή περιεκτικότητα σε αλουμίνιο μπορούν να ληφθούν μόνο με περιορισμένο αριθμό τρόπων, επιτρέποντας στους ερευνητές να χρησιμοποιήσουν την παρουσία αλουμινίου για να συμπεράνουν τι θα μπορούσε να έχει συμβεί, γεωλογικά, κατά τον σχηματισμό του ζιργκόν.

Μετά την ανάλυση των αποτελεσμάτων μιας μελέτης εκατοντάδωνΑπό τα χιλιάδες χρήσιμα ζιργκόν που δοκιμάστηκαν, οι επιστήμονες βρήκαν μια αξιοσημείωτη αύξηση της συγκέντρωσης αλουμινίου πριν από περίπου 3,6 δισεκατομμύρια χρόνια. Τελικά, κατέληξαν στο συμπέρασμα ότι οι βράχοι λιώνουν βαθύτερα κάτω από την επιφάνεια της Γης, πράγμα που σημαίνει ότι ο φλοιός του πλανήτη γίνεται παχύτερος και αρχίζει να κρυώνει και ότι αυτή η πάχυνση του φλοιού της γης ήταν ένα σημάδι ότι πραγματοποιείται μια μετάβαση στη σύγχρονη τεκτονική των πλακών.

Διαβάστε επίσης:

Δημιουργήθηκε ο πρώτος ακριβής χάρτης του κόσμου. Τι συμβαίνει με όλους τους άλλους;

Οι πυρηνικές αντιδράσεις εντάθηκαν στον αντιδραστήρα του πυρηνικού σταθμού του Τσερνομπίλ.

Οι φυσικοί έχουν δημιουργήσει ένα ανάλογο μιας μαύρης τρύπας και επιβεβαίωσαν τη θεωρία του Hawking. Πού οδηγεί;