A világ néhány legrégebbi kőzetének új vizsgálata arra utal, hogy a Föld első kontinensei instabilak voltak, és visszasüllyedtek a földköpenybe, mielőtt újra kijutottak és újraalakultak volna.
Ez magyarázatot adhat a kráterek – a litoszféra (a kéreg és a legfelső köpeny) rendkívül régi és stabil részei – néhány rejtélyesebb tulajdonságára, amelyek évezredek alatt túlélték a kontinensek változásait, és a Föld ősi történelmét rögzítik.
Az új eredmények segíthetnek megérteni a Föld 4,5 milliárd éves élettartama során bekövetkezett geológiai változásokat.
A kontinensek magjában lévő kőzetek, az úgynevezett kratonok több mint hárommilliárd évesek. A Föld korai korszakában keletkeztek, és gondosan rejtegetik a titkot arról, hogyan változtak a kontinensek és a bolygó az idők során
– magyarázza Fabio Capitanio geológus, az ausztráliai Monash Egyetem Föld, Légkör és Környezet Tanszékének munkatársa.
Nem igazán tudjuk, hogyan alakultak ki a kontinensek. A Naprendszerben egyetlen más bolygón sincs hozzájuk hasonló, így egyértelműnek tűnik, hogy a körülményeknek különlegesnek kellett lenniük.
Több bizonyíték is arra utal, hogy a kontinensek belülről kifelé, a krátonikus magok körül alakulhattak ki. Maguknak a krátereknek a kialakulási mechanizmusa azonban heves viták tárgyát képezi.
A kráterek – amelyekből jelenleg mintegy 35 ismert – a litoszféra más részeihez képest felhajtóerővel és merevséggel rendelkeznek, ami a stabilitásukat adta. Összetételük azonban szokatlan a fiatalabb litoszférához képest: furcsán változatos anyagok, különböző korú, összetételű és eredetű ásványok furcsa keverékéből állnak.
Ez a heterogenitás, vagyis sokféleség újrahasznosításra és átdolgozásra utal – állapították meg korábbi kutatások.
Capitanio és csapata számítógépes modellezéssel szimulálta a Föld fejlődését a bolygó létezésének első egy milliárd éve alatt, hogy megfigyelhessék a kráter litoszférikus köpeny termikus és kémiai fejlődését. Emellett egy sor tesztszimulációt is lefuttattak, hogy kiderítsék, mennyire érzékeny a modelljük a különböző paraméterekre.
Az eredmények azt mutatták, hogy a Földön először kialakuló kontinentális tömbök instabilak voltak, és visszasüllyedtek a köpenybe. Ott megolvadtak, és az olvadt anyaggal keveredtek, amíg fel nem oldódtak.
Néhány darab azonban hosszú ideig lent maradhatott, mielőtt újra felúszott volna, és rétegesen felépült a litoszféra alatt, felhajtóerőt és merevséget adva neki.
Mivel néhány ilyen idősebb kőzetdarab hosszú ideig a köpenyben maradhat, ez magyarázatot adhat a kráter összetételének heterogenitására: a különböző helyekről származó idősebb kőzetek keveredtek a fiatalabbakkal.
Elképzelhető, hogy néhány ilyen darab még mindig odalent van, arra várva, hogy újra felúszhasson.
A kutatócsoport ezt a mechanizmust „masszív regionális relaminációnak” (MRR) nevezte el. Mivel ez a mechanizmus nagyon jól illeszkedik a kráterek megfigyelt összetételéhez, a csapat szerint ez lehetett a korai földi kontinensek kialakulásának egyik kulcseleme.
Mivel nagyon fontosak a földi élet kialakulása és fennmaradása szempontjából, a kontinensek kialakulásának megismerése nem csak a saját bolygónkra, hanem a Naprendszeren kívüli lakható világok keresésére is hatással van.
A munkánk két szempontból is fontos. Először is, a kratonok azok a helyek, ahol fontos fémeket és más ásványi anyagokat tárolnak/találunk. Másodszor pedig elárulják nekünk, hogyan alakultak és változtak a bolygók a múltban, beleértve azt is, hogyan jöttek létre a kontinensek és hogyan támogatták az életet, és hogyan alakult ki és változott a légkör a bolygók tektonikájának eredményeképpen
– tette hozzá Capitano.
Forrás: Science Alert