Maan levytektoniikka alkoi 3,6 miljardia vuotta sitten

Maa on ainoa tunnettu planeetta, jolla on monimutkaista orgaanista ainetta, ja tämä kyky on osittain

toisen ominaisuuden vuoksi, jokaAinutlaatuisen planeetan tekee levytektoniikka. Millään muulla tieteen tuntemalla planeetalla ei ole Maan kaltaista dynaamista kuorta, joka on jaettu mannerlaatoiksi, jotka liikkuvat, murtuvat ja törmäävät toisiinsa aionien aikana. Levytektoniikka tarjoaa yhteyden maan sisällä olevan kemiallisen "reaktorin" ja sen pinnan välillä, joka loi asuttavan planeetan, ilmakehän hapesta ilmastoa säätelevän hiilidioksidin pitoisuuksiin. Mutta milloin ja miten levytektoniikka alkoi, on edelleen mysteeri.

Uudessa tutkimuksessa käytetään eniten zirkonejavanhimmat maapallolla koskaan löydetyt mineraalit antamaan vilauksen planeetan muinaiselle menneisyydelle. Tutkimuksen vanhin zirkoni, joka oli peräisin Jack Hillsiltä Länsi-Australiasta, oli noin 4,3 miljardia vuotta vanha, mikä tarkoittaa, että nämä lähes tuhoutumattomat mineraalit muodostuivat, kun maapallo itse oli lapsenkengissään vain noin 200 miljoonaa vuotta. Yhdessä muiden maapallon varhaisimman historian, jopa 3 miljardia vuotta sitten, Jack Hillsissä kerättyjen muinaisten zirkonien kanssa nämä mineraalit ovat lähinnä tutkijoita syntyvän maailman jatkuvista kemiallisista tiedoista.

"Rakennettiin uudelleen kuin maapallokehittynyt sulasta kivi- ja metallipallosta nykypäivän. Millään muilla planeetoilla ei ole maanosia, nestemäisiä valtameriä tai elämää. Eräässä mielessä yritämme vastata kysymykseen, miksi maapallo on ainutlaatuinen, ja voimme vastata tähän kysymykseen näillä zirkoneilla."

Michael Ackerson, tutkimusgeologi Smithsonian National Museum of Natural Historyssa

Katsella maapallon menneisyyttä miljardeja vuosia,Tutkijaryhmä keräsi 15 greipin kokoista kiveä Jack Hillsissä ja jauhasi ne pienimpiin ainesosiinsa jauhamalla ne hiekkaan. Onneksi zirkonit ovat erittäin tiheitä, joten niiden erottaminen muusta hiekasta on suhteellisen helppoa käyttäen samanlaista tekniikkaa kuin kultapesu.

Joukkue testasi yli 3500 zirkonia, kukinvain pari ihmisen karvaa leveä räjäyttämällä se laserilla ja mittaamalla sitten niiden kemiallinen koostumus massaspektrometrillä. Nämä testit paljastivat jokaisen zirkonin iän ja kemiallisen koostumuksen. Tuhansista testatuista noin 200 oli tutkittavissa tuhansien vuosien miljardien tuhojen vuoksi, joita nämä mineraalit ovat kärsineet alusta lähtien.

Zirkonin ikä voidaan määrittää korkeallatarkkuudella, koska jokainen zirkoni sisältää uraania. Uraanin tunnettu radioaktiivinen luonne ja hyvin määritelty hajoamisnopeus antavat tutkijoille mahdollisuuden rekonstruoida tämän mineraalin käyttöikä.

Tutkimusryhmä oli myös kiinnostunutalumiinipitoisuus jokaisessa zirkonissa. Modernien sirkonien testit osoittavat, että korkeaa alumiinipitoisuutta sisältäviä zirkoneja voidaan saada vain rajoitetulla tavalla, jolloin tutkijat voivat käyttää alumiinin läsnäoloa päättelemään, mitä geologisesti voisi tapahtua zirkonin muodostumisen aikana.

Kun olet analysoinut satoja tutkimuksen tuloksiaTuhansista testatuista hyödyllisistä zirkoneista tutkijat havaitsivat huomattavan alumiinipitoisuuden nousun noin 3,6 miljardia vuotta sitten. Viime kädessä he päättelivät, että kivet sulavat syvemmälle maapallon alapuolelle, mikä tarkoittaa, että planeetan kuori paksunee ja alkaa jäähtyä ja että tämä maankuoren paksuuntuminen oli merkki siitä, että siirtyminen nykyaikaiseen levytektoniikkaan tapahtuu.

Lue myös:

Ensimmäinen tarkka maailmankartta luotiin. Mitä vikaa kaikilla muilla on?

Ydinreaktiot lisääntyivät Tšernobylin ydinvoimalan reaktorissa.

Fyysikot ovat luoneet analogin mustasta aukosta ja vahvistaneet Hawkingin teorian. Minne se johtaa?