Тектоніка плит Землі почалася 3,6 мільярда років тому

Земля - ​​єдина відома планета, на якій є складна органіка, і ця здатність частково

обумовлена ​​іншою особливістю, якаробить планету унікальною — тектонікою плит. Жодні інші відомі науці планетні тіла не мають динамічної кори, як у Землі, яка поділена на континентальні плити, що рухаються, ламаються та стикаються один з одним протягом еонів. Тектоніка плит забезпечує зв'язок між хімічним «реактором» усередині Землі та її поверхнею, яка створила населену планету: від кисню в атмосфері до концентрацій вуглекислого газу, що регулює клімат. Але коли та як почалася тектоніка плит, залишається загадкою.

У новому дослідженні використовуються циркони - самістарі мінерали, коли-небудь виявлені на Землі, щоб заглянути в древнє минуле планети. Найстарішому з цирконів в дослідженні, який був отриманий з Джек-Хіллз в Західній Австралії, було близько 4,3 мільярда років, що означає, що ці майже незруйновані мінерали утворилися, коли сама Земля була в зародковому стані всього близько 200 мільйонів років. Поряд з іншими древніми циркону, зібраними в Джек-Хіллз за найбільш ранню історію Землі до 3 мільярдів років тому, ці мінерали є найбільш близьким дослідникам до безперервним хімічним записів зароджується світу.

«Ми реконструювали, як Земляперетворилася з розплавленої кулі з каменю та металу на те, що ми маємо сьогодні. На жодній з інших планет немає континентів, рідких океанів чи життя. У певному сенсі ми намагаємося відповісти на запитання, чому Земля є унікальною, і ми можемо відповісти на це питання за допомогою цих цирконів».

Майкл Акерсон, геолог-дослідник зі Смітсонівського національного музею природної історії

Щоб заглянути в минуле Землі на мільярди років,група дослідників зібрала 15 каменів розміром з грейпфрут на Джек-Хіллз і подрібнили їх до найдрібніших деталей, подрібнюючи їх в пісок. На щастя, циркони дуже щільні, тому їх відносно легко відокремити від решти піску, використовуючи техніку, аналогічну відмиванню золота.

Команда перевірила понад 3 500 цирконів, коженшириною всього в пару людського волосся, підірвавши їх лазером, а потім вимірявши їх хімічний склад за допомогою мас-спектрометра. Ці тести показали вік і хімічний склад кожного циркону. З тисяч протестованих близько 200 були придатні для вивчення через руйнівного впливу мільярдів років, які ці мінерали пережили з моменту їх створення.

Вік циркону можна визначити з високоюступенем точності, оскільки кожен циркон містить уран. Відома радіоактивна природа урану і добре певна швидкість розпаду дозволяють вченим реконструювати тривалість існування цього мінералу.

Дослідницька група також зацікавиласявмістом алюмінію в кожному цирконі. Випробування сучасних цирконів показують, що циркони з високим вмістом алюмінію можуть бути отримані тільки обмеженим числом способів, що дозволяє дослідникам використовувати присутність алюмінію, щоб зробити висновок про те, що могло відбуватися, кажучи геологічно, під час освіти циркону.

Проаналізувавши результати дослідження сотенькорисних цирконів з тисяч протестованих, вчені виявили помітне збільшення концентрації алюмінію приблизно 3,6 мільярда років тому. У підсумку, вони зробили висновок, що гірські породи плавляться глибше під поверхнею Землі, і це означає, що кора планети стає товщі і починає остигати, і що це потовщення земної кори було ознакою того, що відбувається перехід до сучасної тектоніки плит.

Читати також:

Створено першу точна карта світу. Що не так з усіма іншими?

У реакторі Чорнобильської АЕС посилилися ядерні реакції.

Фізики створили аналог чорної діри і підтвердили теорію Хокінга. До чого це призведе?