Китайски геолози разработиха модел за развитието на нашата планета през първите милиарди години след нейното формиране и изясниха дългогодишния въпрос къде са отишли протоконтинентите. Това дава възможност да се хвърли нов поглед върху процесите на формиране на съвременния облик на Земята и появата на живот.
Още: Извънземни и косатки с ножове. Откритие в пустинята изплаши учените
Още: Пъб в английска провинция е обитаван от призраци, твърдят местни
Капсули на времето
Смята се, че Земята е на 4,54 милиарда години. През първите милиард и половина се появяват океани и атмосфера, протоконтиненти и възниква живот, но практически няма веществен материал, свързан с този период. Възрастта на най-старите породи не надвишава 3,8 милиарда години. Има само древни кристали циркон.
Това е изключително издръжлив минерал от първичен магмен произход. В резултат на изветряне – разрушаване на магмена скала от вятъра и водата – нейните кристали се освобождават и падат в океана, където се отлагат в дебелината на дънните седименти, които в крайна сметка се превръщат в твърди скали.
Цирконите обикновено са много по-стари от самите отлагания. Така в архейските седиментни скали на възраст 2,6 – 3,0 милиарда години, разположени в пределите на кратоните – стабилни блокове на земната кора, един вид „ядро“, около което са се образували съвременните континенти – се откриват кристали, образувани преди 4,0 – 4,4 милиарда години. Геолозите наричат тези минерали капсули на времето. Те се датират доста точно благодарение на това, че там има радиоактивни изотопи.
Още: Партените: Незаконните деца на войната на Спарта
Още: Този рядък минерал е по-стар от Земята
Детективско разследване
По особеностите на химичния състав на цирконите учените се опитват да разберат какво се е случило на Земята на ранния етап от нейната еволюция, включително как са изчезнали първите континенти – защо от тях не е останала и следа. Въз основа на микросондов анализ на най-старите кристали от района на Джак Хилс в Западна Австралия изследователите доказаха, че преди 4,3 милиарда години на планетата вече е имало вода и началото на континенти, чиито породи са били подложени на изветряне.
За още любопитни и полезни статии - очакваме ви във Viber канала ни! Последвайте ни тук!
Още: Мистериозна глава на "човек-змия" отпреди 7500 години повдига въпроси
Още: Можете ли да кажете кой възел е най-здрав? Повечето хора се провалят
Миналата година американски геолози установиха, че около 700 милиона години по-късно в минералите се е появил алуминият – типичен химичен елемент на земната кора и индикатор за нейното дълбоко топене. Според специалистите това свидетелства, че протоконтинентите са се формирали още в ранния архей и седиментният материал от повърхността е започнал да се изтегля в мантията в зоните на субдукция.
В наше време субдукцията – потъването на океанските литосферни плочи по границите на континентите – е най-важният елемент от глобалната тектоника. Моделиране показало, че земната кора се е държала различно през архея, защото литосферата е била много гореща и частично разтопена. Кората е била много тънка, крехка и не е могла да образува големи литосферни плочи. Първите континенти очевидно са се образували поради акреция – сливане на микроплочи, в местата на сблъсък на които са възникнали най-древните планински структури – акреционни орогени.
„Корените“ на континентите
Геолози от Китайския университет по геонауки в Ухан са обобщили данните от предишни изследвания и са създали компютърен модел на еволюцията на нашата планета в предархейската ера.
Още: Революции, променили историята по VIASAT HISTORY (ВИДЕА)
Още: Древни британци убили и разчленили най-малко 37 души
Оказало се, че потокът от вътрешна топлина на Земята по това време е бил три до четири пъти по-висок от съвременния. Разтопената горна мантия периодично е излизала през отслабени зони на повърхността във вид на магма. При това нестабилните ранни континенти се разпадали, частично се топели и потъвали обратно в мантията. Постепенно под протоконтинентите се образували „корени“ или „килове“ на бъдещи кратони, състоящи се от частично разтопени блокове от земната кора, потопени в охладената и обезводнена мантия.
Геофизичните наблюдения потвърждават тази хипотеза: кратоните наистина навлизат дълбоко в мантията и тяхната структура е много по-сложна и разнородна от тази на съвременната литосфера. Според китайските геолози са били необходими повече от милиард години, докато тези „корени“ най-накрая се втвърдят и над тях започне да се образува пълноценна континентална кора.
„Геоложките данни свидетелстват, че най-ранните континенти не са се съхранили и са били преработени в недрата на планетата, но ситуацията рязко се е променила преди около четири милиарда години, когато се е появила най-стабилната част от континентите – кратоните“, казва д-р Фабио Капитанио, асистент в Китайския университет по геонауки и университета Монаш в Австралия.
По такъв начин първичната кора напълно се е разрушила и потънала в горната мантия, а на нейната основа са се формирали гранитни масиви, основния фундамент на съвременните континенти. Днес те излизат на повърхността на Земята под формата на кристални щитове – централната част на кратоните.
Моделирането също показало, че преработените фрагменти от първоначалната кора може да останат в недрата милиарди години. Това обяснява факта, че дълбокото сондиране разкрива нееднородност на мантията под много кратони. По-малко плътни от околната среда, тези области поддържат литосферата отдолу, придавайки ѝ плаваемост и твърдост.
Континентите и животът
Възрастта на най-старите фосилизирани микроорганизми, открити в седиментните скали на кратоните, е около 3,5 милиарда години. Но много учени смятат, че животът на Земята е възникнал значително по-рано – веднага щом температурата на планетата е спаднала достатъчно, за да има течна вода на повърхността. Тоест веднага след възникването на първичния океан – преди 4,41 милиарда години. Вярно е, че в допълнение към водата са били необходими кислород и минерални микрокомпоненти. И тук според изследователите не последна роля са изиграли протоконтинентите.
При разрушаването в резултат на ерозия и изветряне на твърдите блокове от земната кора, издигащи се над водата, се променял и съставът на атмосферата, а в океана попадало огромно количество хранителни вещества и химични елементи, необходими за формирането на организми.
По-късно, когато започнал да работи конвейерът на тектонските плочи, органичната материя, утаена на океанското дъно, заедно със седиментните скали, започнала да се изтегля в мантията в зоните на субдукция. Там тя се преработвала и връщала на повърхността в процеса на вулканична дейност. Всеки нов цикъл на такъв глобален кръговрат увеличавал континентите и допринасял за усложняването на живите организми.
ВИЖТЕ ОЩЕ: Кой е бил най-големият океан в историята на Земята?
