Австралийские учёные исследовали состав древней земной коры, раскрывая её тайны и характеристики, которые помогают понять геологическую историю нашей планеты.
Недавние результаты исследований, опубликованные в журнале Nature, коренным образом изменяют привычные представления о формировании нашей планеты в ранние геологические эпохи. Проводимые работы выявили, что химический состав древней земной коры, возраст которой оценивается в примерно 4,5 миллиарда лет, аналогичен составу современных континентов.
Это открытие ставит под сомнение общепринятую теорию, согласно которой основные химические характеристики континентальной коры появились лишь в результате развития тектоники плит. На основании этих данных ученые предполагают, что существенные черты континентов могут формироваться гораздо раньше, чем было принято считать.
Исследование возглавил профессор Саймон Тёрнер из Маккуори-Университета в Австралии, также участвуя в работе ученым из Великобритании, Франции и других австралийских университетов. Он указал, что полученные результаты кардинально меняют восприятие начального периода геологической истории нашей планеты.
Ранее считалось, что тектоника плит является обязательной для формирования типичных черт континентальной коры. Однако новые данные показывают, что эти химические свойства были присущи еще протокоре, что побуждает к пересмотру существующих теорий о процессах формирования Земли.
На протяжении долгого времени геологи пытались установить время начала тектоники плит, считающейся возможной предпосылкой для зарождения жизни. Одним из ключевых элементов данного исследования стал ниобий, содержание которого в породах субдукционных зон на протяжении длительного времени воспринималось как индикатор ранней активности тектоники. Однако попытки точно датировать эти породы часто сталкивались с противоречивыми результатами.
Профессор Тёрнер поставил под сомнение традиционные подходы и вместе с коллегами из шести университетов разработал математические модели, которые воссоздавали условия на ранней Земле, покрытой океаном расплавленных материалов и формирующимся ядром.
Результаты моделирования продемонстрировали, что уже в гадейский эон (4,5–4,0 миллиардов лет назад) земная кора могла обладать теми же химическими характеристиками, что и современные континенты, даже без участия тектоники плит.
Расчёты подтвердили, что при первобытных условиях ниобий вёл себя как сидерофильный элемент, прилепляющийся к железу и поднимающийся в ядро планеты через магматический океан. Это открытие установило взаимосвязь между процессом формирования ядра, миграцией сидерофильных элементов и недостатком ниобия в континентальной коре.
Учёные предполагают, что данное объяснение помогает понять, почему химические особенности континентов сохранялись в породах на протяжении длительного времени, от древнейших до более поздних образований. Эти характеристики могли быть унаследованы от первичной коры, возникшей до масштабной метеоритной бомбардировки, которая оказала разрушительное воздействие на поверхность планеты.
Исследования показывают, что химический "отпечаток" континентальной коры мог возникнуть задолго до стабилизации тектонической активности на Земле. Ранняя кора могла разрушаться на фрагменты, которые затем трансформировались в основу будущих континентов. Между этими фрагментами, вероятно, формировалась океаническая кора, аналогично процессам, наблюдаемым на дне океанов сегодня.
Ранний этап истории Земли был ознаменован частыми ударами метеоритов, что в свою очередь приводило к постоянному разрушению и восстановлению её поверхности. Тектоника плит, вероятно, развивалась неравномерно, блокируясь и возобновляясь под воздействием внешних факторов.
Ситуация начала стабилизироваться около 3,8 миллиарда лет назад, когда частота метеоритных столкновений значительно уменьшилась. С этого момента процесс тектоники плит, вероятно, стал устойчивым.
Недавно в Испании было обнаружено общество, существовавшее 5000 лет назад и обладавшее признаками "доисторического социализма".
Подобные исследования подчеркивают важность междисциплинарного подхода в науке, соединяя такие области, как геология, физика и химия. Ученые надеются, что дальнейшие эксперименты и открытия позволят глубже понять механизмы формирования Земли и её раннего развития, а также влияние этих процессов на эволюцию жизни. При этом новые технологии анализа и моделирования, применяемые в таких исследованиях, открывают новые горизонты в изучении сложных геологических процессов.
