Новое исследование ученых из Университета Висконсина в Мэдисоне показало, что переработка земной коры началась уже в гадейском эоне — более 4 млрд лет назад.
Выводы, опубликованные в журнале Nature, основаны на анализе цирконов — самых древних минералов на планете. Эти микроскопические зерна из района Джек-Хиллз в Западной Австралии остаются единственными прямыми свидетельствами первых 500 млн лет истории Земли. Их изучали с помощью прибора WiscSIMS, который позволяет измерять химический состав объектов толщиной меньше десятой части человеческого волоса. Ученые разработали новые методы анализа микроэлементов, ранее недоступных для таких исследований.
Химический состав цирконов показал, что многие из них сформировались не в примитивных расплавах мантии, а в среде, характерной для уже переработанной коры. Это указывает на то, что часть пород в ранней истории планеты погружалась вглубь, взаимодействовала с водой, плавилась и образовывала гранитные магмы — основу будущих континентов.
Для сравнения исследователи проанализировали цирконы из Южной Африки. Их состав типичен для более простых мантийных источников. В отличие от них, образцы из Джек-Хиллз несут признаки процессов, напоминающих субдукцию. При этом мантийные плюмы из сверхгорячих пород поднимались, частично плавились и скапливались у основания земной коры, создавая циркуляцию, которая могла притягивать поверхностные материалы вниз. Вместо однородной и неподвижной оболочки ранняя Земля сочетала разные геологические режимы в разных регионах. Субдукция в таком виде подразумевает наличие жидкой воды и относительно стабильной суши уже в первые сотни миллионов лет истории Земли.
Граниты и родственные им породы являются основными строительными блоками континентов. Они менее плотные, чем другие распространенные породы, встречающиеся под океанами Земли. Это создает плавучие континенты, которые поднимаются выше над океаническими бассейнами, обеспечивая стабильную среду на поверхности Земли.
Возраст самых древних из признанных микроокаменелостей составляет около 3,5 млн лет, но цирконы из Джек-Хиллз предоставляют доказательства существования потенциально обитаемых условий на поверхности гораздо более раннего периода.
Ученые предполагают, что в истории Земли около 800 млн лет поверхность уже была пригодна для жизни, но пока нет ископаемых доказательств сроков зарождения жизни на Земле.
Ранее Наука Mail рассказывала о том, что на самом деле влияет на магнитное поле Земли.
