Перша земна кора мала сучасні ознаки ще 4,5 млрд років тому

Нові дослідження виявили, що перша земна кора, сформована понад 4,5 мільярди років тому, вже мала хімічні ознаки сучасних континентів, що спростовує давню теорію про необхідність тектоніки плит для їхнього формування.

Революційне відкриття в геології

Вчені виявили несподівані факти про найдавнішу кору Землі. Дослідження підтвердило наявність хімічних характеристик, подібних до сучасних континентів. Це відкриття змінює усталені наукові теорії. Воно публікується в авторитетному журналі Nature.

Роботу очолив почесний професор Саймон Тернер з Університету Маккуорі. Він працював з міжнародною командою дослідників з Австралії, Великої Британії та Франції. Результати їхньої праці ставлять під сумнів десятиліття геологічних теорій.

“Це відкриття має серйозні наслідки для того, як ми думаємо про ранню історію Землі,” – зазначає професор Тернер. Він пояснює, що вчені давно вважали тектонічні процеси необхідними для формування хімічного відбитку континентів. “Наше дослідження показує, що цей відбиток існував у найпершій земній корі, протокорі, а це означає, що ці теорії потребують перегляду,” – додає науковець.

Загадка тектоніки плит

Десятиліттями вчені намагалися визначити початок тектоніки плит на Землі. Цей момент вважається ключовим для розуміння еволюції життя. Традиційний підхід базувався на аналізі хімічного складу гірських порід.

Породи із зон субдукції мають характерно низький вміст елемента ніобію. Цю особливість вважали індикатором тектонічної активності. Дослідники намагалися знайти найдавніші породи з такою характеристикою. Проте результати різних досліджень часто суперечили одне одному.

“Я почав сумніватися, чи правильно ми ставимо питання,” – пояснює професор Тернер. Саме цей сумнів спонукав його команду до нового підходу. Вони створили математичні моделі умов ранньої Землі.

Результати моделювання виявилися революційними. Протокора, сформована в Гадейському еоні (4,5-4,0 мільярди років тому), природно розвинула б ті самі хімічні ознаки, що й сучасні континенти. Тектоніка плит виявилася непотрібною для цього процесу.

Хімічні таємниці ранньої Землі

Ключовим елементом для розуміння процесу виявився ніобій. Моделі показали його незвичайну поведінку за умов ранньої Землі. В розплавленому океані магми ніобій став сидерофільним елементом.

Це означає, що він притягувався до металів. Ніобій занурювався через глобальний океан магми в ядро планети. “Я зрозумів, що може існувати зв’язок між раннім формуванням ядра та негативною аномалією ніобію в континентальній корі,” – говорить професор Тернер.

Дослідники виявили, що характерні ознаки континентальної кори відповідають матеріалу з мантії. Це речовина, яка залишилася після формування ядра, але до періоду інтенсивного метеоритного бомбардування. Таке відкриття пояснює, чому хімічна сигнатура присутня в континентальних породах незалежно від їхнього віку.

Від протокори до сучасних континентів

“Наше дослідження показує, що хімічні ознаки континентальної кори виникли в найдавніший період розвитку Землі,” – пояснює професор Тернер. Вони формувалися незалежно від поведінки поверхні планети. Це відкриття кардинально змінює наше розуміння еволюції Землі.

Первісна кора зазнала значних трансформацій. Вона стала багатшою на кремнезем завдяки метеоритним ударам та іншим процесам. Поступово ця кора розпалася на окремі фрагменти. В деяких місцях ці фрагменти ставали товстішими.

Саме ці потовщені фрагменти стали зародками майбутніх континентів. Між ними формувалася інша кора з розплавленої магми. Вона нагадувала ту, що ми зараз знаходимо на дні океанів.

Метеоритне бомбардування відіграло важливу роль у цьому процесі. Воно спричинило значні руйнування та переробку кори. Тектоніка плит у цей період працювала нерівномірно.

Вплив на сучасну науку

Близько 3,8 мільярдів років тому метеоритне бомбардування зменшилося. Хаос ранньої Сонячної системи змінився впорядкованими орбітами. Після цього тектоніка плит стала безперервним, самопідтримуваним процесом.

Нове відкриття має значний вплив на геологію. “Це відкриття повністю змінює наше розуміння найдавніших геологічних процесів на Землі,” – підкреслює професор Тернер. Воно дає новий погляд на формування планет.

Дослідження допомагає зрозуміти процеси на інших кам’янистих планетах. Воно підказує, як могли формуватися континенти в різних куточках Всесвіту. Це особливо важливо для пошуку планет, потенційно придатних для життя.

Результати роботи команди професора Тернера відкривають нові напрямки досліджень. Вони дозволяють по-новому інтерпретувати геологічні дані. Вчені тепер можуть переглянути свої теорії про ранню Землю та еволюцію інших планет.