La tettonica delle placche terrestri è iniziata 3,6 miliardi di anni fa

La Terra è l'unico pianeta conosciuto ad avere materia organica complessa e questa capacità lo è parzialmente

a causa di un'altra caratteristica, cheCiò che rende unico il pianeta è la tettonica a placche. Nessun altro corpo planetario conosciuto dalla scienza ha una crosta dinamica come quella terrestre, che è divisa in placche continentali che si muovono, si rompono e si scontrano tra loro nel corso di eoni. La tettonica a placche fornisce un collegamento tra il “reattore” chimico all’interno della Terra e la sua superficie che ha creato un pianeta abitabile, dall’ossigeno nell’atmosfera alle concentrazioni di anidride carbonica che regolano il clima. Ma quando e come ebbe inizio la tettonica a placche rimane un mistero.

Il nuovo studio utilizza gli zirconi - i piùi minerali più antichi mai scoperti sulla Terra per dare uno sguardo all'antico passato del pianeta. Lo zircone più antico nello studio, che proveniva da Jack Hills nell'Australia occidentale, aveva circa 4,3 miliardi di anni, il che significa che questi minerali quasi indistruttibili si sono formati quando la Terra stessa era nella sua infanzia solo per circa 200 milioni di anni. Insieme ad altri antichi zirconi raccolti a Jack Hills nella prima storia della Terra fino a 3 miliardi di anni fa, questi minerali sono i ricercatori più vicini alle continue registrazioni chimiche del mondo nascente.

"Abbiamo ricostruito come la Terrasi è evoluto da una palla fusa di pietra e metallo in ciò che abbiamo oggi. Nessuno degli altri pianeti ha continenti, oceani liquidi o vita. In un certo senso, stiamo cercando di rispondere alla domanda sul perché la Terra è unica, e possiamo rispondere a questa domanda con questi zirconi”.

Michael Ackerson, geologo ricercatore presso lo Smithsonian National Museum of Natural History

Per guardare nel passato della Terra per miliardi di anni,Un team di ricercatori ha raccolto 15 noccioli delle dimensioni di un pompelmo a Jack Hills e li ha macinati fino ai loro costituenti più piccoli, macinandoli in sabbia. Fortunatamente, gli zirconi sono molto densi, quindi è relativamente facile separarli dal resto della sabbia usando una tecnica simile al lavaggio dell'oro.

Il team ha testato oltre 3.500 zirconi, ciascunolarghi appena un paio di capelli umani, esplosi con un laser e poi misurati la loro composizione chimica con uno spettrometro di massa. Questi test hanno rivelato l'età e la composizione chimica di ogni zircone. Delle migliaia testate, circa 200 erano studiabili a causa delle devastazioni dei miliardi di anni che questi minerali hanno subito dal loro inizio.

L'età dello zircone può essere determinata con un altogrado di precisione, poiché ogni zircone contiene uranio. La nota natura radioattiva dell'uranio e il tasso di decadimento ben definito consentono agli scienziati di ricostruire la vita di questo minerale.

Il gruppo di ricerca era interessato anche acontenuto di alluminio in ogni zircone. I test sugli zirconi moderni mostrano che gli zirconi con un alto contenuto di alluminio possono essere ottenuti solo in un numero limitato di modi, consentendo ai ricercatori di utilizzare la presenza di alluminio per dedurre cosa potrebbe essere accaduto, geologicamente parlando, durante la formazione dello zircone.

Dopo aver analizzato i risultati di uno studio di centinaiaDelle migliaia di zirconi utili testati, gli scienziati hanno riscontrato un marcato aumento della concentrazione di alluminio circa 3,6 miliardi di anni fa. Alla fine, hanno concluso che le rocce si stanno sciogliendo più in profondità sotto la superficie terrestre, il che significa che la crosta del pianeta sta diventando più spessa e inizia a raffreddarsi, e che questo ispessimento della crosta terrestre era un segno che sta avvenendo una transizione alla moderna tettonica a placche.

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