Остатки микроскопической капли древней морской воды помогли переписать историю эволюции Земли, когда они были использованы для восстановления времени начала тектоники плит на планете.
Тектоника плит - это жизненно важный и уникальный для Земли непрерывный процесс рециркуляции, который прямо или косвенно контролирует почти все функции планеты, включая атмосферные условия, горообразование (формирование континентов), природные опасности, такие как извержения вулканов и землетрясения, формирование месторождений полезных ископаемых и поддержание наших океанов. Это процесс, при котором большие континентальные плиты планеты непрерывно перемещаются, а верхние слои Земли (кора) перерабатываются в мантию и заменяются новыми слоями посредством таких процессов, как вулканическая активность..
Там, где ранее считалось, что тектоника плит началась около 2,7 миллиардов лет назад, группа международных ученых использовала микроскопические остатки капли воды, которая была перенесена в глубокие слои мантии Земли - через тектонику плит - чтобы показать, что этот процесс начался за 600 миллионов лет до этого. Статья об их исследовании, которое доказывает, что тектоника плит началась на Земле 3,3 миллиарда лет назад, была опубликована в авторитетном академическом журнале Nature 16 июля.
«Тектоника плит постоянно перерабатывает материю планеты, и без нее планета выглядела бы как Марс», - говорит профессор Аллан Уилсон из Школы наук о Земле Уитса, который был частью исследовательской группы.
"Наше исследование, показывающее, что тектоника плит началась 3,3 миллиарда лет назад, теперь совпадает с периодом зарождения жизни на Земле. Оно говорит нам, откуда появилась планета и как она развивалась."
Земля - единственная планета в нашей Солнечной системе, сформированная тектоникой плит, и без нее планета была бы непригодной для жизни.
Для своего исследования команда проанализировала кусок расплавленной породы, названный коматиитом, названным в честь типового проявления в реке Комати недалеко от Барбертона в Мпумаланге, который является остатками самой горячей магмы, когда-либо образовавшейся в первой четверти Земное существование (архей). В то время как большая часть коматиитов была скрыта более поздними изменениями и воздействием атмосферы, небольшие капли расплавленной породы сохранились в минерале, называемом оливином. Это позволило команде изучить прекрасно сохранившийся кусок древней лавы.
Мы исследовали кусок расплава диаметром 10 микрон (0,01 мм) и проанализировали его химические показатели, такие как содержание H2O, хлора и дейтерия/водорода. отношение, и обнаружил, что процесс переработки Земли начался примерно на 600 миллионов лет раньше, чем предполагалось изначально», - говорит Уилсон.«Мы обнаружили, что морская вода была перенесена глубоко в мантию, а затем вновь вышла через вулканические шлейфы на границе ядра и мантии».
Исследование позволяет понять первые этапы тектоники плит и начало стабильной континентальной коры.
«Что интересно, так это то, что это открытие произошло в 50-ю годовщину открытия коматиитов в Барбертон-Маунтин-Лэнд профессорами Витс, братьями Моррисом и Ричардом Вилджоэнами», - говорит Уилсон.