Слоевете на Земята са започнали да се смесват!?
Тектониката на плочите на Земята е проследена до „повратната точка“ преди 3,2 милиарда години
Изследователи, анализиращи древни находища в Австралия, откриха доказателства, че слоевете на Земята са започнали да се смесват. Това е отпечатък от тектониката на плочите – около 1,3 милиарда години след формирането на планетата.
Земната повърхност непрекъснато се променя. Тектоничните плочи се смилат и изместват. Така изграждат планински вериги, разкъсвайки морското дъно и причинявайки драматични земетресения.
Сега нови изследвания към нарастващия брой доказателства показват, че тази динамика е започнала преди 3,2 милиарда години. Новото проучване предполага, че този преход се е случил около 1,3 милиарда години след формирането на планетата.
„Три точка и два милиарда е повратната точка“. Това каза съавторът на изследването Джън Сян Ли, геодинамик от университета Къртин в Австралия.
През 2020 г. Ли и колегите му съобщиха, че има промяна в химията на скалите. Тези, които са се образували в мантията преди около 3,2 милиарда години. Така намеквайки, че е настъпил процес на „ремиксиране“. Този процес би включвал транспортиране на минерали от кората надолу в мантията и скали на мантията. Те се движат нагоре към повърхността – отпечатъците от тектониката на плочите. Други изследователи също са видели доказателства за промяна в същия период от време. Например проучване от 2020 г. в списание Science Advances откри магнитни доказателства за широкомащабно движение на плочи преди 3,2 милиарда години.
Но все още има дебат за това кога и как са започнали тези процеси, каза Ли.
Кога започва тектониката на плочите?
В новото проучване той и Люк Доцет, геохимик от университета Къртин, заедно с техните колеги, се фокусираха върху големи оловно-цинкови находища в Австралия. Учените са използвали съотношенията на молекулярните вариации на уран, торий и олово като часовник за измерване на събития, случили се дълбоко в историята на Земята.
Отлаганията в Австралия обхващат отпреди 3,4 милиарда години до преди 285 милиона години, каза в изявление съавторът на изследването Денис Фугеруз от университета Къртин.
Новият анализ отново посочи 3,2 милиарда години като повратна точка, каза Ли. Преди това Земята се е диференцирала в модела на „слоеста торта“ от ядро, мантия и кора, който се вижда и днес. Това наслояване се задвижва от гравитацията, като по-тежките елементи потъват в ядрото, а по-леките елементи се издигат към кората, каза Ли.
Въпреки това, преди 3,2 милиарда години тези слоеве започнали да се смесват отново. Тектониката на плочите връщала плочи от кора обратно в мантията, а сили като вулканизма извеждали мантийните елементи на повърхността.
Изследователите също така открили, че започването на този процес е сложно и не е задължително точно по едно и също време на цялата планета. Новите открития, докладвани в августовското издание на списанието Earth-Science Reviews, показват, че изследователите трябва да калибрират отново системата за датиране на уран-торум-олово, за да уловят тези нюанси.
„Ако не се справим внимателно с това, може да имаме десетки милиони или стотици милиони години грешка във възрастта“, каза Ли.
Сега изследователите използват компютърни симулации, за да разберат как тектониката на плочите вероятно е започнала преди 3,2 милиарда години. Охлаждането на планетата от магмен океан до нещо по-умерено и твърдо може да е изиграло основна роля, каза Ли.
„Първата ни мотивация е да документираме как цялата Земя се е развила от ранната червена топка през тектониката на плочите до зеления мрамор, който имаме сега“, каза той.
