Вчені з'ясували, як з'явилися перші континенти на Землі

Нове дослідження деяких з найстаріших гірських порід у світі припускає, що перші континенти на Землі були нестабільні і поринули назад у мантію, перш ніж знову вибратися назовні та перетворитись.

Це могло б пояснити деякі з найбільш загадкових характеристик кратонів, надзвичайно старих і стабільних частин літосфери (кора та верхні верстви мантії), які пережили континентальні зміни протягом епох і записали давню історію Землі.

Нові результати можуть допомогти нам зрозуміти, як змінюється геологія Землі протягом життя протягом 4,5 мільярдів років. Дослідження опубліковано в PNAS .

«Гірським породам у серцевині континентів, які називають кратонами, понад три мільярди років», — пояснює геолог Фабіо Капітаніо зі Школи Землі, атмосфери та навколишнього середовища Університету Монаша в Австралії.

"Вони сформувалися на ранній Землі і зберігають секрет того, як континенти і планета змінювалися з часом".

Ми точно не знаємо, як утворились континенти. На жодній іншій планеті Сонячної системи немає нічого подібного, тому здається очевидним, що має бути певний набір обставин.

Є кілька доказів, що континенти могли утворитися зсередини навколо кратонних ядер. Але механізм утворення самих кратонів палко обговорюється.

Кратони, яких у даний час відомо близько 35, є плавучими та жорсткими в порівнянні з іншими частинами літосфери, що надає їм стійкості. Але їх склад незвичайний у порівнянні з пізнішою літосферою, що складається з дивно різноманітної суміші матеріалів, мінералів різного віку, складу та джерел.

Ця неоднорідність чи різноманітність передбачає переробку, як показали попередні дослідження.

Капітаніо та його команда провели комп'ютерне моделювання, щоб змоделювати еволюцію Землі протягом першого мільярда років її існування, щоб спостерігати за термічною та хімічною еволюцією кратонної літосферної мантії. Крім того, вони провели ряд тестових симуляцій, щоб з'ясувати, наскільки чутлива їхня модель до різних параметрів.

Результати показали, що перші континентальні блоки, що з'явилися на Землі, були нестабільні і занурювалися назад у мантію. Там вони розплавилися і змішалися з розплавленим матеріалом, доки розчинилися.

Однак деякі шматки можуть залишатися там довгий час, перш ніж спливти назад, накопичуючись під літосферою шарами, надаючи їй плавучість та жорсткість.

Оскільки деякі з цих старіших шматків породи можуть залишатися в мантії протягом тривалих періодів часу, це може пояснити неоднорідність складу кратону: старіші породи з різних місць поєднуються з молодшими породами.

Насправді деякі з цих шматків все ще можуть бути там внизу, чекаючи, коли вони знову спливуть.

Команда назвала цей механізм «масовим регіональним повторним ламінуванням» (MRR). Оскільки він так точно відповідає складу кратонів, команда каже, що він міг бути ключовим компонентом формування континентів на ранній Землі.

Зважаючи на те, що континенти вважаються дуже важливими для виникнення та існування життя на Землі, з'ясування того, як вони утворилися, має значення не тільки для нашої планети, але й для пошуку заселених світів за межами Сонячної системи.

«Наша робота важлива з двох причин, – каже Капітаніо. «По-перше, кратони — це місце, де зберігаються/знаходяться важливі метали та інші мінерали. А по-друге, вони розповідають нам, як планети формувалися і змінювалися у минулому, у тому числі про те, як виникли континенти та як вони підтримували життя, і як сформувалася атмосфера. і змінилися внаслідок тектоніки планет».

Фото: pixabay.com