การเคลื่อนที่ของแผ่นเปลือกโลกเริ่มขึ้นเมื่อ 3.6 พันล้านปีก่อน

โลกเป็นดาวเคราะห์ดวงเดียวที่ทราบว่ามีอินทรียวัตถุที่ซับซ้อน และความสามารถนี้มีบางส่วน

เนื่องจากมีคุณสมบัติอีกอย่างหนึ่งซึ่งสิ่งที่ทำให้ดาวเคราะห์ดวงนี้มีเอกลักษณ์เฉพาะตัวคือการแปรสัณฐานของแผ่นเปลือกโลก ไม่มีดาวเคราะห์ดวงอื่นใดที่วิทยาศาสตร์รู้จักมีเปลือกโลกที่มีพลวัตเหมือนกับโลก ซึ่งแบ่งออกเป็นแผ่นทวีปที่เคลื่อนที่ แตกหัก และชนกันตลอดยุคสมัย แผ่นเปลือกโลกทำให้เกิดการเชื่อมโยงระหว่าง "เครื่องปฏิกรณ์" ทางเคมีภายในโลกกับพื้นผิวของมันที่สร้างดาวเคราะห์ที่สามารถเอื้ออาศัยได้ ตั้งแต่ออกซิเจนในชั้นบรรยากาศไปจนถึงความเข้มข้นของก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ที่ควบคุมสภาพอากาศ แต่การแปรสัณฐานของแผ่นเปลือกโลกเกิดขึ้นเมื่อใดและอย่างไรยังคงเป็นปริศนา

การศึกษาใหม่ใช้ zircons - มากที่สุดแร่ธาตุที่เก่าแก่ที่สุดที่เคยค้นพบบนโลกเพื่อให้เห็นภาพในอดีตของดาวเคราะห์ เพทายที่เก่าแก่ที่สุดในการศึกษาซึ่งมีที่มาจากแจ็คฮิลส์ในออสเตรเลียตะวันตกมีอายุประมาณ 4.3 พันล้านปีซึ่งหมายความว่าแร่ธาตุที่เกือบจะทำลายไม่ได้เหล่านี้ก่อตัวขึ้นเมื่อโลกอยู่ในช่วงวัยเด็กเพียงประมาณ 200 ล้านปี นอกเหนือจาก zircons โบราณอื่น ๆ ที่เก็บรวบรวมใน Jack Hills ในประวัติศาสตร์ที่เก่าแก่ที่สุดของโลกถึง 3 พันล้านปีก่อนแร่เหล่านี้เป็นนักวิจัยที่ใกล้เคียงที่สุดในการบันทึกทางเคมีอย่างต่อเนื่องของโลกที่เพิ่งตั้งไข่

“เราสร้างขึ้นใหม่เหมือนโลกพัฒนาจากก้อนหินและโลหะหลอมเหลวมาเป็นสิ่งที่เรามีอยู่ในปัจจุบัน ไม่มีดาวเคราะห์ดวงอื่นใดที่มีทวีป มหาสมุทรของเหลว หรือสิ่งมีชีวิต ในแง่หนึ่ง เรากำลังพยายามตอบคำถามว่าทำไมโลกถึงมีเอกลักษณ์ และเราสามารถตอบคำถามนั้นด้วยเพทายเหล่านี้ได้"

Michael Ackerson นักธรณีวิทยาวิจัยแห่งพิพิธภัณฑ์ประวัติศาสตร์ธรรมชาติแห่งชาติสมิธโซเนียน

หากต้องการดูอดีตของโลกเป็นเวลาหลายพันล้านปีทีมนักวิจัยได้รวบรวมหินขนาดเกรปฟรุ้ต 15 ก้อนในแจ็คฮิลส์และบดให้เป็นองค์ประกอบที่เล็กที่สุดบดให้เป็นทราย โชคดีที่ zircons มีความหนาแน่นมากดังนั้นจึงค่อนข้างง่ายที่จะแยกพวกมันออกจากทรายที่เหลือโดยใช้เทคนิคที่คล้ายกับการล้างด้วยทองคำ

ทีมงานได้ทำการทดสอบมากกว่า 3,500 zircons ต่อคนเพียงไม่กี่เส้นขนของมนุษย์ให้กว้างโดยเป่าด้วยเลเซอร์แล้ววัดองค์ประกอบทางเคมีด้วยเครื่องสเปกโตรมิเตอร์มวล การทดสอบเหล่านี้เปิดเผยอายุและองค์ประกอบทางเคมีของเพทายแต่ละตัว จากการทดสอบหลายพันครั้งมีการศึกษาประมาณ 200 รายการเนื่องจากการทำลายล้างในช่วงหลายพันล้านปีที่ผ่านมาแร่ธาตุเหล่านี้ได้ทนมาตั้งแต่เริ่มก่อตั้ง

อายุของเพทายสามารถกำหนดได้สูงระดับความแม่นยำเนื่องจากเพทายทุกตัวมียูเรเนียม ลักษณะกัมมันตภาพรังสีของยูเรเนียมและอัตราการสลายตัวที่กำหนดไว้อย่างดีช่วยให้นักวิทยาศาสตร์สามารถสร้างอายุการใช้งานของแร่ธาตุนี้ขึ้นใหม่ได้

ทีมวิจัยยังให้ความสนใจปริมาณอลูมิเนียมในแต่ละเพทาย การทดสอบเซอร์คอนสมัยใหม่แสดงให้เห็นว่าเซอร์คอนที่มีปริมาณอลูมิเนียมสูงสามารถหาได้ในหลายวิธีเท่านั้นทำให้นักวิจัยสามารถใช้อลูมิเนียมที่มีอยู่เพื่อสรุปสิ่งที่อาจเกิดขึ้นโดยพูดทางธรณีวิทยาในระหว่างการก่อตัวของเพทาย

หลังจากวิเคราะห์ผลการศึกษาหลายร้อยครั้งจากการทดสอบ zircons ที่มีประโยชน์หลายพันชนิดนักวิทยาศาสตร์พบว่ามีความเข้มข้นของอลูมิเนียมเพิ่มขึ้นอย่างเห็นได้ชัดเมื่อประมาณ 3.6 พันล้านปีก่อน ในท้ายที่สุดพวกเขาสรุปได้ว่าหินกำลังละลายลึกลงไปใต้พื้นผิวโลกซึ่งหมายความว่าเปลือกโลกเริ่มหนาขึ้นและเริ่มเย็นลงและการที่เปลือกโลกหนาขึ้นนี้เป็นสัญญาณว่ากำลังเกิดการเปลี่ยนแปลงไปสู่การเคลื่อนตัวของแผ่นเปลือกโลกสมัยใหม่

อ่านเพิ่มเติม:

แผนที่แรกที่แม่นยำของโลกถูกสร้างขึ้น คนอื่นผิดอะไร

ปฏิกิริยานิวเคลียร์รุนแรงขึ้นในเตาปฏิกรณ์ของโรงไฟฟ้านิวเคลียร์เชอร์โนบิล

นักฟิสิกส์ได้สร้างอะนาล็อกของหลุมดำและยืนยันทฤษฎีของ Hawking นำไปสู่ที่ไหน?