Ученые предоставляют новые доказательства того, что современная тектоника плит, определяющая характеристика Земли и ее уникальная способность поддерживать жизнь, возникла примерно 3,6 миллиарда лет назад. В исследовании используются цирконы, самые старые минералы, когда-либо обнаруженные на Земле, чтобы заглянуть в древнее прошлое планеты.
Земля — единственная известная планета, на которой обитает сложная жизнь, и эта способность частично обусловлена другой особенностью, которая делает планету уникальной: тектоникой плит. Никакие другие известные науке планетные тела не имеют динамической коры Земли, которая разделена на континентальные плиты, которые движутся, ломаются и сталкиваются друг с другом на протяжении эонов. Тектоника плит обеспечивает связь между химическим реактором внутри Земли и ее поверхностью, которая создала обитаемую планету, которой люди наслаждаются сегодня, от кислорода в атмосфере до концентраций регулирующего климат углекислого газа. Но когда и как началась тектоника плит, остается загадкой, погребенной за миллиарды лет геологического времени.
Как стало известно aobe.ru, в исследовании, опубликованном 14 мая в журнале Geochemical Perspectives Letters, используются цирконы, самые старые минералы, когда-либо обнаруженные на Земле, чтобы заглянуть в древнее прошлое планеты.
Самому старому из цирконов в исследовании, который был получен с холмов Джека в Западной Австралии, было около 4,3 миллиарда лет, что означает, что эти почти неразрушимые минералы образовались, когда сама Земля была в зачаточном состоянии, всего около 200 миллионов лет. Наряду с другими древними цирконами, собранными в Джек-Хиллз за самую раннюю историю Земли до 3 миллиардов лет назад, эти минералы являются наиболее близким исследователям к непрерывным химическим записям зарождающегося мира.
Команда проверила более 3500 цирконов, каждый шириной всего в пару человеческих волос, взорвав их лазером, а затем измерив их химический состав с помощью масс-спектрометра. Эти тесты показали возраст и химический состав каждого циркона. Из тысяч протестированных около 200 были пригодны для изучения из-за разрушительного воздействия миллиардов лет, которые эти минералы пережили с момента их создания.
Возраст циркона можно определить с высокой степенью точности, поскольку каждый циркон содержит уран. Известная радиоактивная природа урана и хорошо определенная скорость распада позволяют ученым реконструировать продолжительность существования этого минерала.
Проанализировав результаты исследования сотен полезных цирконов из тысяч протестированных, Акерсон и его соавторы обнаружили заметное увеличение концентрации алюминия примерно 3,6 миллиарда лет назад.
«Этот композиционный сдвиг, вероятно, знаменует собой начало тектоники плит в современном стиле и потенциально может сигнализировать о появлении жизни на Земле», — сказал Акерсон. «Но нам нужно будет провести гораздо больше исследований, чтобы определить связь этого геологического сдвига с происхождением жизни».