Вчені відтворили найдавнішу історію Землі за допомогою ШІ

Геологи реконструювали хімічний склад втраченої гадейської кори Землі, використовуючи циркони та штучний інтелект.

Художня реконструкція Землі в Гадейський еон (~4,5 млрд років тому). Інтенсивна вулканічна активність, тепло від акреції та часті зіткнення підтримували молоду Землю в розплавленому стані. Цей вогненний ландшафт створив передумови для раннього формування земної кори і, врешті-решт, появи стабільних континентів. Фото: Science China Press

Розкриття таємниці гадейського періоду

Дослідники зі Школи наук про Землю Чжецзянського університету на чолі з професорами Цзя Лю та Цунке Ся здійснили прорив, дослідивши найдавнішу геологічну епоху Землі – гадейський еон. Гадейський еон («найдавніша епоха історії Землі») почався близько 4,4 млрд років тому. У цей період Земля була розпеченою, постійно зазнавала зіткнень із космічними тілами і перебувала у стані безперервної вулканічної активності. Через це майже всі породи того часу були знищені, і їхня історія стала «пропущеною главою» в геології планети.

Циркони як геологічні свідки

«Породи гадейського періоду неймовірно рідкісні, але важливі для розуміння походження континентів Землі», — пояснює професор Цзя Лю. Єдиним джерелом інформації про ту епоху стали циркони («міцні мінерали, які здатні зберігати інформацію мільярди років»). Ці мінерали знайдені, зокрема, у Джек-Хіллз (Австралія), і деякі з них мають вік понад 4,3 млрд років. Вони дозволяють вченим уявити, який вигляд мала первісна земна кора, навіть коли самі породи не збереглися.

Використання штучного інтелекту для реконструкції

Група дослідників створила велику базу даних, яка включає понад 14 тисяч зразків цирконів та 823 зразки їхніх вміщуючих порід. Ці дані використали для навчання моделей «машинного навчання» («методів штучного інтелекту, що знаходять закономірності у великих масивах даних»). За допомогою таких моделей вдалося відтворити хімічні характеристики стародавніх гірських порід, які давно зникли. Аспірант Денґанґ Лу зазначає: «Хоч ми не маємо самих гадейських порід, циркони стали вікном у втрачений світ».

Висновки та наукове значення дослідження

Результати реконструкції показують, що первісна земна кора могла формуватися завдяки «конвергентній тектоніці» («процесу зіткнення плит, подібному до сучасного формування континентів»), а не через глибоку океанічну субдукцію. Це дозволяє переглянути уявлення про формування континентів на ранній Землі. Розроблений метод не лише розширює потенціал циркону як геологічного інструменту, а й відкриває нові перспективи для вивчення втрачених розділів геологічної історії планети.