Новое исследование предполагает, что тектоника плит - научная теория, разделяющая Землю на большие куски земной коры, которые медленно движутся по горячим вязким породам мантии - могла быть активной с самого начала существования планеты. Новые результаты бросают вызов прежним представлениям о том, что тектонические плиты формировались в течение миллиардов лет.
Доклад, опубликованный в Earth and Planetary Science Letters, имеет важное значение в области геохимии и геофизики. Например, лучшее понимание тектоники плит может помочь предсказать, могут ли планеты за пределами нашей Солнечной системы быть пригодными для жизни.
«Тектоника плит создала условия для жизни», - сказал Ник Дайгерт, доцент петрологии и геохимии в Департаменте наук о Земле и планетах UT и соавтор исследования. «Чем больше мы знаем о древней тектонике плит, тем лучше мы сможем понять, как Земля стала такой, какая она есть сейчас».
Для исследования Дайгерт и его команда изучили распределение двух очень специфических изотопов инертных газов: гелия-3 и неона-22. Благородные газы - это те, которые не реагируют ни с одним другим химическим элементом.
Предыдущие модели объясняли нынешнее соотношение гелия-3/неона-22 на Земле, утверждая, что серия крупномасштабных столкновений (подобных тому, что породил нашу Луну) привела к образованию массивных магматических океанов, которые дегазировали и постепенно увеличивали отношение каждый раз.
Однако Дайгерт считает, что такой сценарий маловероятен.
«Хотя нет убедительных доказательств того, что этого не произошло, - сказал он, - это могло повысить отношение земного гелия-3/неона-22 только при очень специфических условиях».
Вместо этого Дайгерт и его команда считают, что соотношение гелий-3/неон-22 увеличилось по-другому.
Поскольку земная кора непрерывно формируется, соотношение гелия и неона в мантии под корой увеличивается. Рассчитав это соотношение в мантии под корой и учитывая, как этот процесс повлияет на объем Земли в течение длительных периодов времени, можно установить приблизительную временную шкалу циклов тектонических плит Земли..
«Гелий-3 и неон-22 были произведены во время формирования Солнечной системы, а не другими способами», - сказал Дайгерт. «Как таковые, они дают ценную информацию о самых ранних условиях Земли и последующей геологической активности».