Dosková tektonika Zeme začala pred 3,6 miliardami rokov

Zem je jediná známa planéta, ktorá má zložitú organickú hmotu a táto schopnosť je čiastočne

kvôli ďalšej vlastnosti, ktoráTo, čo robí planétu jedinečnou, je dosková tektonika. Žiadne iné planetárne teleso známe vede nemá takú dynamickú kôru ako Zem, ktorá je rozdelená na kontinentálne platne, ktoré sa po eóny navzájom pohybujú, lámu a narážajú. Dosková tektonika poskytuje spojenie medzi chemickým „reaktorom“ v rámci Zeme a jej povrchom, ktorý vytvoril obývateľnú planétu, od kyslíka v atmosfére až po koncentrácie oxidu uhličitého regulujúceho klímu. Ale kedy a ako začala dosková tektonika, zostáva záhadou.

Nová štúdia používa zirkóny - najviacnajstaršie minerály, aké kedy boli na Zemi objavené, aby poskytli pohľad do dávnej minulosti planéty. Najstarší zirkón v štúdii, ktorý pochádzal z Jack Hills v západnej Austrálii, mal približne 4,3 miliardy rokov, čo znamená, že tieto takmer nezničiteľné minerály vznikli, keď bola samotná Zem v plienkach len asi 200 miliónov rokov. Spolu s ďalšími starodávnymi zirkónmi zozbieranými v Jack Hills v najranejšej histórii Zeme pred 3 miliardami rokov sú tieto minerály najbližšími výskumníkmi k nepretržitým chemickým záznamom rodiaceho sa sveta.

„Rekonštruovali sme ako Zemsa vyvinul z roztavenej gule kameňa a kovu na to, čo máme dnes. Žiadna z ostatných planét nemá kontinenty, tekuté oceány ani život. V istom zmysle sa snažíme odpovedať na otázku, prečo je Zem jedinečná, a na túto otázku môžeme odpovedať týmito zirkónmi.“

Michael Ackerson, výskumný geológ v Smithsonian National Museum of Natural History

Aby sme sa mohli pozrieť na minulosť Zeme na miliardy rokov,Tím vedcov zhromaždil v Jack Hills 15 kameňov veľkosti grapefruitu, rozdrvil ich na najmenšie zložky a rozdrvil na piesok. Našťastie sú zirkóny veľmi husté, takže je relatívne ľahké ich oddeliť od zvyšku piesku technikou podobnou zlatému praniu.

Tím testoval viac ako 3 500 zirkónov, každýiba pár ľudských vlasov do šírky, pričom ich vyhodíte do vzduchu laserom a potom zmeriate ich chemické zloženie hmotnostným spektrometrom. Tieto testy odhalili vek a chemické zloženie každého zirkónu. Z testovaných tisícok bolo asi 200 študovateľných kvôli miliardám rokov, ktoré tieto minerály vydržali od svojho vzniku.

Vek zirkónu je možné určiť vysokoustupeň presnosti, pretože každý zirkón obsahuje urán. Známa rádioaktívna povaha uránu a presne definovaná rýchlosť rozpadu umožňujú vedcom zrekonštruovať životnosť tohto minerálu.

Výskumný tím sa tiež zaujímalobsah hliníka v každom zirkóne. Testy moderných zirkónov ukazujú, že zirkóny s vysokým obsahom hliníka je možné získať iba obmedzeným počtom spôsobov, čo umožňuje výskumníkom využiť prítomnosť hliníka na vyvodenie toho, čo sa mohlo stať, geologicky povedané, pri tvorbe zirkónu.

Po analýze výsledkov stovky štúdiíZ tisícov testovaných užitočných zirkónov vedci zistili výrazný nárast koncentrácie hliníka asi pred 3,6 miliardami rokov. Nakoniec dospeli k záveru, že horniny sa topia hlbšie pod zemským povrchom, čo znamená, že kôra planéty sa stáva silnejšou a začína sa ochladzovať a že toto zhrubnutie zemskej kôry bolo znakom toho, že prebieha prechod na modernú doskovú tektoniku.

Prečítajte si tiež:

Bola vytvorená prvá presná mapa sveta. Čo je zlé na všetkých ostatných?

Jadrové reakcie sa v reaktore černobyľskej jadrovej elektrárne zintenzívnili.

Fyzici vytvorili analóg čiernej diery a potvrdili Hawkingovu teóriu. Kadiaľ vedie?