Когда тектонические плиты Земли пришли в движение: найден "неверный аргумент" в этом споре

Об этом пишет Live Science.

Новое исследование показывает, что современная земная кора имеет удивительно похожий состав с первой внешней оболочкой планеты. По сути, это указывает на то, что Земле не нужна была тектоника плит, чтобы получить континентальную кору, которую мы знаем сегодня.

У Фокус. Технологии появился свой Telegram-канал. Подписывайтесь, чтобы не пропускать самые свежие и захватывающие новости из мира науки!

Эта ранняя каменистая оболочка имела химические сигнатуры, которые, как считалось ранее, встречается только в континентальных корах, образованных в процессе субдукции, когда одна тектоническая плита скользит под другой. Но согласно новому исследованию, для создания этих сигнатур вовсе не требуется тектоника плит.

По словам ведущего автора нового исследования, геофизика из Технологического университета Квинсленда в Австралии Крейга О'Нила, результаты их с коллегам работы невероятно важны для спора о том, когда именно на нашей планете началась тектоника плит. По сути, ученым все еще не известно, когда и почему поверхность планеты раскололась на плиты, которые трутся и бьются друг о друга, образуя горы и вулканы, вызывая землетрясения.

Годами ученые использовали в споре о зарождении на Земле тектоники плит факт о том, что химические сигнатуры, наблюдаемые в современных процессах тектоники плит, происходили в протокоре с первого миллиарда лет истории планеты. Этот аргумент подтверждал теорию о том, что тектоника плит началась почти сразу после того, как наша планета обрела твердую почву — то есть около 4 миллиардов лет назад.

В новом исследовании ученые обнаружили, что этот аргумент, вероятно, ошибочен. По словам О'Нила, сегодня эта сигнатура действительно формируется через тектонику плит, однако предположение, что наша планета всегда вела себя так же — похоже, ошибочно.

Сигнатуры, о которых идет речь — следовые элементы, такие как титан и ниобий, объединяющиеся в кристаллической структуре горных пород, когда они затвердевают из горячей магмы. Однако поведение этих элементов, по словам ученых, во многом зависит от окружающих условий.

В новом исследовании О'Нил с коллегами обнаружили, что химия ранней расплавленной Земли сильно отличалась от нынешней. По мере того как наша планета остывала и затвердевала, богатые железом части магмы опускались и концентрировались, становясь металлическим ядром планеты. Это значит, что земная мантия со временем становилась все менее богатой железом. В результате ученые считают, что магма из мантии, обнаруженная в современных зонах субдукции, таких как Тихоокеанское "Огненное кольцо", может вести себя не так, как магма, обнаруженная на ранней Земле.

В ходе исследования ученые смоделировали поведение микроэлементов в условиях первых нескольких сотен миллионов лет истории Земли — период, когда кора, ядро и мантия все еще менялись, а развивающаяся мантия все еще была богата железом.

По словам авторов исследования, полученные ими результаты выглядели "удивительно похожей на сигнатуру зоны субдукции". Это означает, что химические сигнатуры не могут использоваться в качестве доказательства того, что субдукция происходила на ранней Земле.