Коли тектонічні плити Землі почали рухатися: знайдено "неправильний аргумент" у цій суперечці

Про це пише Live Science.

Нове дослідження показує, що сучасна земна кора має напрочуд схожий склад із першою зовнішньою оболонкою планети. По суті, це вказує на те, що Землі не потрібна була тектоніка плит, щоб отримати континентальну кору, яку ми знаємо сьогодні.

У Фокус. Технології з'явився свій Telegram-канал. Підписуйтесь, щоб не пропускати найсвіжіші та найзахопливіші новини зі світу науки!

Ця рання кам'яниста оболонка мала хімічні сигнатури, які, як вважалося раніше, трапляються тільки в континентальних корочках, утворених у процесі субдукції, коли одна тектонічна плита ковзає під іншою. Але згідно з новим дослідженням, для створення цих сигнатур зовсім не потрібна тектоніка плит.

За словами провідного автора нового дослідження, геофізика з Технологічного університету Квінсленду в Австралії Крейга О'Ніла, результати їхньої з колегами роботи неймовірно важливі для суперечки про те, коли саме на нашій планеті почалася тектоніка плит. По суті, вченим все ще не відомо, коли й чому поверхня планети розкололася на плити, які труться і б'ються одна об одну, утворюючи гори та вулкани, викликаючи землетруси.

Роками вчені використовували в суперечці про зародження на Землі тектоніки плит факт про те, що хімічні сигнатури, які спостерігаються в сучасних процесах тектоніки плит, відбувалися в прототипі з першого мільярда років історії планети. Цей аргумент підтверджував теорію про те, що тектоніка плит почалася майже одразу після того, як наша планета набула твердого ґрунту — тобто близько 4 мільярдів років тому.

У новому дослідженні вчені виявили, що цей аргумент, імовірно, помилковий. За словами О'Ніла, сьогодні ця сигнатура справді формується через тектоніку плит, однак припущення, що наша планета завжди поводилася так само, схоже, є помилковим.

Сигнатури, про які йдеться, — слідові елементи, як-от титан і ніобій, що об'єднуються в кристалічній структурі гірських порід, коли вони тверднуть із гарячої магми. Однак поведінка цих елементів, за словами вчених, багато в чому залежить від навколишніх умов.

У новому дослідженні О'Ніл з колегами виявили, що хімія ранньої розплавленої Землі сильно відрізнялася від нинішньої. У міру того як наша планета остигала і тверділа, багаті залізом частини магми опускалися і концентрувалися, стаючи металевим ядром планети. Це означає, що земна мантія з часом ставала все менш багатою на залізо. У результаті вчені вважають, що магма з мантії, виявлена в сучасних зонах субдукції, таких як Тихоокеанське "Вогняне кільце", може поводитися не так, як магма, виявлена на ранній Землі.

Під час дослідження вчені змоделювали поведінку мікроелементів в умовах перших кількох сотень мільйонів років історії Землі — період, коли кора, ядро і мантія все ще змінювалися, а мантія, яка розвивалася, все ще була багата на залізо.

За словами авторів дослідження, отримані ними результати виглядали "напрочуд схожими на сигнатуру зони субдукції". Це означає, що хімічні сигнатури не можуть використовуватися як доказ того, що субдукція відбувалася на ранній Землі.

Раніше Фокус писав про те, що вчені вважають, що життя на Землі виникло раніше, ніж тектоніка плит.