Ciocnirile gigantice au început mișcarea plăcilor tectonice?

Una dintre caracteristicile definitorii ale Pământului este tectonica plăcilor, un fenomen care modelează suprafața planetei și creează unele dintre cele mai catastrofale evenimente ale sale, cum ar fi cutremure, tsunami și erupții vulcanice. In timp ce unele caracteristici a plăcilor tectonice a fost reperat Nicăieri altundeva în sistemul solar, Pământul este singura planetă pe care o știm cu întreaga gamă de procese implicate în acest fenomen. Și toate indicii sunt că a început foarte devreme în istoria planetei noastre.

Deci ce a început? În acest moment, este dificil să facem distincția între două idei principale bazate pe dovezile noastre limitate ale începutului Pământului. Cu toate acestea, un nou studiu al unei piese din Australia apără cu putere una dintre ele: impacturi puternice care au avut loc și la începutul istoriei planetei.

Opțiuni și efecte

La scurt timp după formarea Pământului, scoarța sa ar fi fost formată dintr-un strat relativ uniform de rocă tare care acționează ca o pătură peste mantaua încă topită de dedesubt. Pe deasupra, probabil că a existat un ocean global, deoarece plăcile tectonice nu construiau încă munți. Într-un fel, această situație a fost transformată în ceea ce vedem acum: regiunile mari de crustă în mișcare și plutitoare ale plăcilor continentale și crusta oceanică adâncă, în continuă răspândire, formată din materialul mantalei, toate conduse de căldura din mișcarea materialului prin mantaua.

Explicația de bază pentru originea tectonicii plăcilor este pur și simplu presupunerea că rotația mantalei este, de asemenea, cea care a cauzat declanșarea fenomenului. Exploziile deasupra punctelor fierbinți ale mantalei vor aduce material mai puțin dens la suprafață, greutatea adăugată împingând material mai dens în jos pe manta. Pe măsură ce aceste procese continuă, mai mulți supernatanți vor fi scoși la suprafață în timp, extinzând unele zone în plăci emergente. Această explicație are avantajul de a arăta procesul pornind de la aceiași factori care îl conduc astăzi – oamenii de știință tind să urască să se bazeze pe explicații multiple, distincte.

Dar ei urăsc și coincidențele, iar coincidența este dincolo de explicația alternativă. Primele indicii ale mișcării plăcilor tectonice au apărut cu aproximativ 3,8 miliarde de ani în urmă, la puțin timp după formarea Pământului. Acea perioadă se suprapune, de asemenea, cu o serie de impacturi mari, numite Bombardamentul Greu Târziu, care au lovit corpurile sistemului solar.

Aceste efecte ar fi economisit multă energie pentru crustă, rupând-o și provocând topirea locală. Acest lucru va permite materialului fierbinte atât din crusta topită, cât și din manta, să pătrundă la suprafață prin vulcani. Efectul este oarecum similar cu erupțiile vulcanice de deasupra unui punct fierbinte, cu material mai puțin dens care iese la suprafață, dar acest lucru poate apărea în mai multe locații de pe planetă de-a lungul a sute de milioane de ani.

Din cauza asemănărilor dintre cele două teorii și a faptului că multe dintre dovezi au fost distruse în ultimele câteva miliarde de ani, este dificil de spus pe care dovezi o susțin mai bine. Dar cercetătorii dintr-o nouă lucrare susțin că au găsit dovezi că efectele sunt potențial periculoase.

Începând cu o bubuitură

Lucrarea se bazează pe cristale de zircon, care sunt structuri foarte stabile care includ Cele mai vechi terenuri confirmate. Autorii s-au concentrat asupra cristalelor care își au originea într-o parte a Australiei numită Cratonul Pilbara. Cratonii sunt cele mai vechi și mai stabile părți ale scoarței continentale și tind să formeze nucleul continentelor moderne. Pilbara este unul dintre cele mai vechi bastoane cunoscute de pe Pământ.

Cercetătorii au examinat zirconii pentru a găsi indicii că aceștia au fost modificați de procese geologice după formarea lor, ceea ce a dus la excluderea lor din analize ulterioare. De asemenea, au obținut date pentru toate cristalele bazate pe descompunerea uraniului. Apoi s-au concentrat pe două lucruri care ne-au spus ceva despre mediul în care s-au format cristalele. Primul se referă la tipul de rocă în care au fost încorporate cristalele, care se presupune că reflectă mediul în care s-au format. A doua este fracția de oxigen care a fost dintr-un anumit izotop (¹⁸s). Această analiză oferă unele indicații despre temperatura la care s-a format cristalul, care este în general legată de adâncimea acestuia.