Zemes plākšņu tektonika sākās pirms 3,6 miljardiem gadu

Zeme ir vienīgā zināmā planēta, kurai ir sarežģītas organiskās vielas, un šī spēja ir daļēji

citas pazīmes dēļ, kasTas, kas padara planētu unikālu, ir plākšņu tektonika. Nevienam citam zinātnei zināmam planētu ķermenim nav tādas dinamiskas garozas kā Zemei, kas sadalīta kontinentālās plāksnēs, kas eonu garumā pārvietojas, plīst un saduras viena ar otru. Plākšņu tektonika nodrošina saikni starp ķīmisko "reaktoru" Zemē un tās virsmu, kas radīja apdzīvojamu planētu, sākot no skābekļa atmosfērā līdz klimatu regulējošā oglekļa dioksīda koncentrācijai. Bet kad un kā plātņu tektonika sākās, joprojām ir noslēpums.

Jaunajā pētījumā visvairāk tiek izmantoti cirkonivecākie minerāli, kas jebkad atklāti uz Zemes, lai sniegtu ieskatu planētas senajā pagātnē. Pētījumā vecākais cirkons, kas tika iegūts no Džeka Hilsas Austrālijas rietumos, bija aptuveni 4,3 miljardus gadu vecs, kas nozīmē, ka šie gandrīz neiznīcināmie minerāli tika izveidoti, kad pati Zeme bija tikai sākumstadijā tikai aptuveni 200 miljonus gadu. Kopā ar citiem senajiem cirkoniem, kas savākti Džekhilsā Zemes agrākajā vēsturē līdz pat 3 miljardiem gadu, šie minerāli ir tuvākie pētnieki topošās pasaules nepārtrauktajiem ķīmiskajiem ierakstiem.

"Mēs atjaunojām kā Zemiattīstījusies no izkausētas akmens un metāla lodes par to, kas mums ir šodien. Nevienai no citām planētām nav kontinentu, šķidru okeānu vai dzīvības. Savā ziņā mēs cenšamies atbildēt uz jautājumu, kāpēc Zeme ir unikāla, un mēs varam atbildēt uz šo jautājumu ar šiem cirkoniem.

Maikls Akersons, Smitsona Nacionālā dabas vēstures muzeja pētnieks ģeologs

Lai ieskatītos Zemes pagātnē miljardiem gadu,Pētnieku komanda Džekhilsā savāca 15 greipfrūtu lieluma akmeņus un sasmalcināja tos līdz mazākajām sastāvdaļām, sasmalcinot tos smiltīs. Par laimi, cirkoni ir ļoti blīvi, tāpēc tos ir salīdzinoši viegli atdalīt no pārējām smiltīm, izmantojot tehniku, kas līdzīga zelta mazgāšanai.

Katra komanda pārbaudīja vairāk nekā 3500 cirkonustikai pāris cilvēka matiņu platumā, uzspridzinot to ar lāzeru un pēc tam ar masas spektrometru izmērot to ķīmisko sastāvu. Šie testi atklāja katra cirkona vecumu un ķīmisko sastāvu. No tūkstošiem pārbaudīto aptuveni 200 bija pētāmi miljardu gadu posta dēļ, ko šie minerāli ir izturējuši kopš to pirmsākumiem.

Cirkona vecumu var noteikt ar augstuprecizitātes pakāpe, jo katrs cirkonis satur urānu. Zināmais urāna radioaktīvais raksturs un precīzi definētais sabrukšanas ātrums ļauj zinātniekiem rekonstruēt šī minerāla kalpošanas laiku.

Pētnieku komanda arī bija ieinteresētaalumīnija saturs katrā cirkonā. Mūsdienu cirkonu testi liecina, ka cirkonus ar augstu alumīnija saturu var iegūt tikai ierobežotā daudzumā, ļaujot pētniekiem izmantot alumīnija klātbūtni, lai secinātu, kas ģeoloģiski varētu būt noticis cirkona veidošanās laikā.

Pēc simtiem pētījuma rezultātu analīzesNo tūkstošiem pārbaudīto noderīgo cirkonu zinātnieki atklāja ievērojamu alumīnija koncentrācijas pieaugumu aptuveni pirms 3,6 miljardiem gadu. Visbeidzot, viņi secināja, ka klintis kūst dziļāk zem Zemes virsmas, kas nozīmē, ka planētas garoza kļūst biezāka un sāk atdzist, un ka šis zemes garozas sabiezējums bija zīme, ka notiek pāreja uz mūsdienu plākšņu tektoniku.

Lasīt arī:

Tika izveidota pirmā precīzā pasaules karte. Kas vainas visiem pārējiem?

Černobiļas atomelektrostacijas reaktorā pastiprinājās kodolreakcijas.

Fiziķi ir izveidojuši melnā cauruma analogu un apstiprinājuši Hokinga teoriju. Kur tas ved?