Kleine Kristalle, die in Südafrika entdeckt wurden, enthalten Hinweise auf eine abrupte Verschiebung auf der Oberfläche des Planeten vor 3,8 Milliarden Jahren.
Diese Kristalle, jeder nicht größer als ein Sandkorn, zeigen, dass ungefähr zu dieser Zeit LandDie Kruste brach zusammen und begann sich zu bewegen – ein Vorläufer eines Prozesses, der als Plattentektonik bekannt ist.
Die Ergebnisse liefern Hinweise auf die Entwicklung der Erde als Planet und können helfen, Fragen zu möglichen Verbindungen zwischen ihnen zu beantworten tektonischen Platten „Die Evolution des Lebens“, sagte die Hauptautorin der Studie, Nadia Drapon, Professorin für Erd- und Planetenwissenschaften an der Harvard University.
„Die Erde ist der einzige Planet mit Leben; die Erde ist der einzige Planet mit Plattentektonik“, sagte Drapon gegenüber WordsSideKick.com.
Leben Motor
Heutzutage schwimmen Puzzlestücke harter Kruste auf einem heißen, klebrigen Ozean aus Magma im Mantel, der mittleren Schicht der Erde. Diese Krustenstücke reiben aneinander, sinken in sogenannten Subduktionszonen untereinander ab und schieben sich gegenseitig, was zur Bildung von Bergen und Ozeanrücken führt, Rifting Vulkane Und Erdbeben verursachen, die den Planeten regelmäßig erschüttern. Das Absinken tektonischer Platten produziert auch neues Gestein in Subduktionszonen, das mit der Atmosphäre interagiert, um es aufzunehmen. Kohlenstoff Dioxid. Dieser Prozess macht die Atmosphäre lebensfreundlicher und hält das Klima stabiler, sagte Drapon.
Aber es war nicht immer so. Als die Erde jung und heiß war, während der Hadian-Ära (vor 4,6 Milliarden bis 4 Milliarden Jahren), war der Planet zuerst von einem Ozean aus Magma und dann, als der Planet abkühlte, von einer festen, felsigen Oberfläche bedeckt.
Wann genau diese Oberfläche riss und Teile davon sich zu bewegen begannen, wurde heiß diskutiert. Einige Studien schätzen, dass die Plattentektonik erst vor 800 Millionen Jahren begann, während andere Studien darauf hinweisen, dass das Alter dieses Systems mindestens 2 Milliarden Jahre beträgt. Live Science zuvor berichtet.
Aber da der Planet seine Kruste ständig in den Mantel recycelt, gibt es fast keine alten Felsen an der Oberfläche, die dazu beitragen könnten, die Kontroverse beizulegen. Vor dieser Studie lag die Gesteinsgröße zwischen 2,5 [billion] Drapon sagte, dass 4 Milliarden Jahre alt nur 5 % der Felsen an der Oberfläche ausmachen. Und vor 4 Milliarden Jahren gab es keine erhaltenen Felsen.
plötzlicher Übergang
Das änderte sich 2018, als Drapon und ihre Kollegen Zirkonkristalle in einem Bett aus grünem Sandstein in Südafrika in der Barberton-Greenstone-Bergkette entdeckten. Das Team fand 33 Zirkone mit einem Alter von 4,1 bis 3,3 Milliarden Jahren.
In der neuen Studie, die am 21. April in der Zeitschrift veröffentlicht wurde Vorfahr AGUDas Team analysierte verschiedene Isotope oder verschiedene Formen von Elementen mit unterschiedlicher Anzahl von Neutronen in diesen alten Zirkonen sowie in vielen Zirkonen aus anderen Zeiten und Orten auf der Erde.
In Isotopen haben Wissenschaftler Beweise für einen plötzlichen Übergang zur primitiven Plattentektonik gefunden, der etwa 3,8 Milliarden Jahre zurückreicht. Dieses Ergebnis weist darauf hin, dass bis dahin an mindestens einem Ort auf dem Planeten eine geringfügige Form der Subduktion begonnen hat. Unabhängig davon, ob dies weltweit geschah oder nicht, sagte Drapon, ist es möglich, dass der „wirklich effiziente Motor für Platten, die sich gegeneinander bewegen“, der heute existiert, noch entstehen muss.
Isotopenanalyse von Elementen wie Sauerstoff, Niob u Uran Es zeigte auch, dass Felsen an der Oberfläche vor 3,8 Milliarden Jahren Wasser enthielten, was darauf hindeutet, dass Zirkon einst in ozeanischer Kruste eingeschlossen war, die auf dem ursprünglichen Meeresboden vergraben war. Die Extrapolation der ältesten Proben vor 4,1 Milliarden Jahren legt nahe, dass der Planet vor nicht mehr als 4,2 Milliarden Jahren eine feste Kruste hatte, sagte Drapon.
Damit bestand das Magmameer auf der Erde nur bis in die Spätneuzeit. Zuvor sagte Drapon: „Die Menschen glaubten, dass die Erde bis vor 3,6 Milliarden Jahren nur von einem Ozean aus Magma bedeckt war.“
Die neue Studie zeigte, dass Ozeane aus geschmolzener Lava höchstens einige hundert Millionen Jahre existierten, bevor sich die feste Kruste bildete.
Was hat also zu dieser Verschiebung geführt? Eine Theorie besagt, dass die Plattentektonik auftrat, sobald die Erde ausreichend abgekühlt war. Es ist auch möglich, dass massive Weltraumfelsen in die Erde eingeschlagen sind und ihre Kruste zerschmettert haben, so wie ein Dessertlöffel die knusprige Oberseite einer Crème Brûlée zerbricht.
Drapon fügt eine weitere interessante Frage hinzu, ob der Übergang der Erde zur frühen Plattentektonik irgendwie die Evolution des Lebens unterstützt hat.
Während frühes Fossil Beweise für Leben auf der Erde reichen etwa 3,5 Milliarden Jahre zurück, Die chemischen Fingerabdrücke biologischer Prozesse, gefunden im Verhältnis von Kohlenstoffisotopen, sind älter. Einige können vor 3,8 Milliarden Jahren gefunden werden – ungefähr zur gleichen Zeit, als die früheste Plattentektonik auftauchte, sagte Drapon.
Ursprünglich veröffentlicht auf Live Science.
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