地球のプレートテクトニクスは36億年前に始まりました

地球は複雑な有機物を持つ唯一の既知の惑星であり、この能力は部分的に

これは、この惑星をユニークなものにしているもう一つの特徴、プレートテクトニクスによるものです。科学に知られている他の惑星は、地球のように動的な地殻を持ち、大陸プレートに分かれており、地球は長い年月をかけて移動し、壊れ、衝突し合っています。プレートテクトニクスは、地球内部の化学「反応器」とその表面を結びつけ、居住可能な惑星を創造しました。しかし、プレートテクトニクスがいつ、どのように始まったのかは謎のままです。

新しい研究では、ジルコンが最も多く使用されています。地球上でこれまでに発見された最も古い鉱物で、地球の古代の過去を垣間見ることができます。この研究で最も古いジルコンは、西オーストラリア州のジャック ヒルズから採取されたもので、約 43 億年前のものです。 30 億年前までの地球の最古の歴史の中でジャック ヒルズで収集された他の古代のジルコンと並んで、これらの鉱物は、新生世界の継続的な化学記録に最も近い研究者です。

「私たちは、地球が岩石と金属の溶けた球体から今日の姿になるまでの経緯を再構築しました。他の惑星も、大陸も、液体の海も、生命も、どれも。ある意味、私たちはなぜ地球がユニークなのかという問いに答えようとしているわけであり、その問いに答えることができるのですこれらのジルコンの助けを借りて質問してください。」

マイケル・アッカーソン、スミソニアン国立自然史博物館の研究地質学者

何十億年もの間地球の過去を調べるために、研究チームは、ジャック ヒルズで 15 個のグレープフルーツ サイズの石を収集し、それらを最小の成分まで粉砕して砂に砕きました。幸いなことに、ジルコンは非常に密度が高いため、金の洗浄と同様の手法を使用して、他の砂から比較的簡単に分離できます。

チームは 3,500 個以上のジルコンをテストしました。レーザーで毛髪を吹き飛ばし、質量分析計で化学組成を測定することで、人間の毛髪をほんの数本広げました。これらのテストにより、各ジルコンの年代と化学組成が明らかになりました。テストされた数千のうち、約200は、これらの鉱物が最初から耐えてきた数十億年の荒廃のために研究可能でした.

ジルコンの年代は高い値で判断できます。すべてのジルコンにはウランが含まれているため、精度が向上します。ウランの既知の放射性性質と明確に定義された崩壊率により、科学者はこの鉱物の寿命を再構築することができます。

研究チームも興味を持った各ジルコンのアルミニウム含有量。現代のジルコンの試験によると、アルミニウム含有量の高いジルコンは限られた方法でしか入手できないため、研究者はアルミニウムの存在を利用して、ジルコンの形成中に地質学的に何が起こったのかを推測することができます。

数百人の研究結果を分析した後、テストされた何千もの有用なジルコンのうち、科学者は約36億年前にアルミニウム濃度の顕著な増加を発見しました.最終的に、彼らは、岩石が地表の下でより深く溶けていると結論付けました。これは、地球の地殻が厚くなり、冷え始めていることを意味し、この地殻の厚さは、現代のプレートテクトニクスへの移行が起こっている兆候であると結論付けました。

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