Według SpaceRef, „zewnętrzna skorupa Ziemi składa się z około 15 poruszających się kawałków skorupy”, które przemieszczały się przez miliony lat, tworząc unikalne kontynenty i formy lądowe, które przetrwały do dziś. Tektonika płyt jest powszechnie akceptowana, ale gorąco dyskutuje się, kiedy dokładnie te gigantyczne płyty zaczęły się poruszać, przekształcając Ziemię ze sfery skały i lawy w planetę nadającą się do zamieszkania, taką, jaka jest dzisiaj. Nowe badania pokazują, że ruchy rozpoczęły się około 3,8 miliarda lat temu.
W artykule opublikowanym w czasopiśmie AGU Advances naukowcy z Harvardu zbadali kryształy cyrkonu – prawie niezniszczalne kryształy, które, jak się uważa, mogą przetrwać miliardy lat i działają jak rodzaj geologicznej kapsuły czasu – i zauważyli wyraźną zmianę w ich geochemii około 3,8 miliarda Lata temu. Zespół przyjrzał się izotopom hafnu, izotopom tlenu i składom pierwiastków śladowych kryształów cyrkonu uzyskanych w RPA w 2017 roku.
Spośród 3936 zebranych próbek 33 miały co najmniej 4 miliardy lat, co jest imponującym wyczynem, ponieważ tak starożytne galaretki są dość rzadkie. Analiza krystalograficzna pokazuje, że tempo tworzenia kryształów przyspieszyło około 3,8 miliarda lat temu. Wspomniane stare litosy mają właściwości geochemiczne podobne do tych, które tworzą się w strefach subdukcji, strefach zderzeń płyt tektonicznych, gdzie jeden przesuwa się pod drugim i przez płaszcz Ziemi.
Badanie najstarszych kapsuł
Zespół, w skład którego wchodzą eksperci ze Stanford State University i Luizjany, zbadał chemię izotopu hafnu w kryształach cyrkonu i odkrył, że oba były świadkami zmian geochemicznych między 3,6 a 3,8 miliarda lat temu. Chociaż naukowcy nie wiedzą, czy strefy subdukcji istniały 3,8 miliarda lat temu, chemia materii skorupy ziemskiej wyraźnie wskazuje, że ruch płyt tektonicznych zmienił się w takiej czy innej formie.
To badanie jest ważne, ponieważ obejmuje próbki geochemiczne, które, jak się wydaje, powstały pod koniec okresu hadejskiego – pierwszych 500 milionów lat życia na Ziemi. Prawie nie pozostał żaden materiał prehadeonu, co sprawia, że eksperymentalne galaretki są jednym z najstarszych znanych reliktów ewolucji Ziemi. Badanie zatytułowane „Zniszczenie długowiecznych pierwotniaków hadeańskich i indukcja fuzji infiltrującej wody przy 3,8 Ga” wykazało, że ślady „protokomórek” powstaną w wyniku pierwszego ruchu płyt tektonicznych na Ziemi.
„Wczesne procesy skorupowe mogły zostać trwale zmienione między 3,8 a 3,6 Ga”, sugerowano w końcowych komentarzach. Dla porównania, badanie z 2020 roku opublikowane w czasopiśmie Science Advances wykazało, że płyty tektoniczne Ziemi były w ruchu 3,2 miliarda lat temu. Istnieją również badania sugerujące, że ruch tektoniczny trwał od początku istnienia Ziemi.