Naukowcy odkryli, co stało się z pierwszymi kontynentami Ziemi!

Nowe odkrycie może wyjaśnić bardziej zagadkowe cechy kratonów, czyli najstarszych, utwardzonych części skorup ziemskich, w których zapisana jest historia Ziemi. Dzięki wynikom badań będziemy mogli zrozumieć, co działo się na naszej planecie w ciągu 4,5 mld lat.

Jak wyjaśnia geolog Fabio Capitanio z Monash University School of Earth w Australii: - Skały w jądrze kontynentów, zwane kratonami, mają ponad trzy miliardy lat. Uformowały się na wczesnej Ziemi i skrywają sekret tego, jak kontynenty i planeta zmieniały się w czasie.

Istnieją badania wskazujące, że kontynenty mogły powstać "od wewnątrz", wokół tzw. fundamentów kratonów. Przez wiele milionów lat był on nadbudowywany przez masy skalne wskutek działania tektoniki płyt. Według badań z 2004 roku na Ziemi istnieje 35 kratonów. Ich skład jest odmienny od pozostałych części litosfery, która złożona jest z "dziwnie zróżnicowanej mieszanki materiałów", w tym z minerałów o różnym wieku, kompozycjach i źródłach pochodzenia.

Capitanio wraz ze swoim zespołem badawczym przeprowadził modelowanie obliczeniowe, aby uzyskać symulację ewolucji Ziemi w ciągu pierwszego miliarda lat jej istnienia. Miało to na celu dokonanie analizy termicznej i chemicznej ewolucji "kratonicznego płaszcza litosferycznego". Ponadto wykonali także zestaw symulacji testowych, by dowiedzieć się, w jakim stopniu ich model był wrażliwy na różnego rodzaju parametry.

Badania wykazały, że pierwsze bloki kontynentalne, które pojawiły się na naszej planecie, były niestabilne i zatapiały się z powrotem w płaszczu ziemskim. Będąc głęboko pod ziemią, stopiły się i zmieszały z materiałem pochodzącym z płaszcza. Jednakże niektóre kawałki pierwotnych kontynentów mogły pozostać w tej części planety przez długi czas, by następnie ponownie się wynurzyć "tworząc warstwy pod litosferą". Dzięki czemu fragmenty litosfery "usztywniały się".

Taki proces może tłumaczyć niejednorodność budowy kratonu - starsze fragmenty skał mieszają się z młodszymi. Naukowcy sugerują także, że część z tych kawałków wciąż mogą być ukryte pod litosferą "czekając na powrót". Zespół badawczy nazwał ten mechanizm "ogromną relacją regionalną" (MRR). Geolodzy są zdania, że proces ten mógł być kluczowym elementem formowania się kontynentów na wczesnej Ziemi.

Jak mówi Capitanio: - Nasza praca jest ważna z dwóch powodów. Po pierwsze, kratony są miejscem, w którym przechowywane/znajdowane są ważne metale i inne minerały. Po drugie, mówią nam, jak formowały się i zmieniały planety w przeszłości, w tym, jak powstały kontynenty i jak wspierały życie oraz jak tworzyła się atmosfera.

Wyniki badań zostały opublikowane w czasopiśmie PNAS.