Štúdia Penn State odhalila, že v priebehu miliárd rokov zemská kôra pokračovala v pomalom reformnom procese, na rozdiel od rýchleho spomalenia jej rastu asi pred 3 miliardami rokov. Výskumníci uviedli, že nový objav je v rozpore s existujúcimi teóriami, ktoré poukazujú na rýchle formovanie tektonických platní skôr v histórii Zeme.

Výskum bol nedávno publikovaný v časopise Listy geochemických perspektív.

Táto práca môže pomôcť odpovedať na základnú otázku o našej planéte a podľa vedúceho autora Jesseho Reminka, odborného asistenta vied o Zemi, by mohla obsahovať stopy o vzniku iných planét.

„Prevládajúca teória poukazuje na inflexný bod asi pred 3 miliardami rokov, čo naznačuje, že sme mali stagnujúcu planétu s plášťom bez tektonickej aktivity pred náhlym posunom k ​​doskovej tektonike,“ povedal Remink. „Ukázali sme, že to tak nie je.“

Na zmapovanie zloženia zemskej kôry – alebo rastovej krivky zemskej kôry – výskumníci použili viac ako 600 000 vzoriek obsahujúcich databázu zemských skalných záznamov. Výskumníci z celého sveta – vrátane Penn State – analyzovali každú vzorku horniny v zázname, aby určili geochemický obsah a vek. Výskumníci si vybrali skalné záznamy pred minerálnymi vzorkami, čo informovalo o teórii náhleho formovania, pretože uviedli, že skalný záznam je citlivejší a menej náchylný na skreslenie v týchto časových mierkach.

Výskum Jesseho Reminka, asistenta profesora geovied na Penn State, naznačuje, že zemská kôra pokračovala v pomalom reformnom procese po miliardy rokov, namiesto toho, aby rýchlo spomalila svoj rast asi pred 3 miliardami rokov. Táto práca je v rozpore s existujúcimi teóriami, ktoré poukazujú na rýchlu tvorbu tektonických platní skôr v histórii Zeme, povedal Remink. Poďakovanie: S láskavým dovolením Jesse Remink

Vedci vedia, že spoľahlivosť minerálneho záznamu sa časom znižuje, a preto obnovili rastovú krivku zemskej kôry pomocou skalných záznamov. Na tento účel vyvinuli jedinečnú metódu na určenie toho, ako sa vyvrelé horniny staré milióny rokov časom prepracujú: experimentálne ukázali, ako sa tá istá hornina môže v priebehu času meniť rôznymi spôsobmi. Skaly sa dajú opraviť mnohými spôsobmi, ako je zvetrávanie v sedimentoch alebo pretavenie v plášti, takže výskumníci použili tieto experimentálne údaje na informovanie o nových matematických nástrojoch schopných analyzovať skalné záznamy a zistiť rozdiely v zmenách vzoriek.

„Vypočítali sme množstvo prepracovania, ku ktorému došlo, pri pohľade na zloženie vyvrelých hornín pomocou novej metódy, ktorá zisťuje podiel sedimentov, “ povedal Remink.

Tieto výpočty použili na kalibráciu prepracovania zdokumentovaného v skalných záznamoch. Ďalej vedci vypočítali krivku rastu zemskej kôry pomocou nového chápania toho, ako sa tvoria horniny. Novo vypočítanú krivku porovnali s rýchlosťou rastu odvodenou z minerálnych záznamov inými odborníkmi.

Práca Reiminka a jeho tímu naznačuje, že zemská kôra sleduje dráhu plášťa – vrstvy, na ktorej leží kôra – čo naznačuje vzťah medzi nimi. Remink povedal, že to nie je prvýkrát, čo geológovia navrhli postupný rast zemskej kôry; Je to však prvýkrát, čo bola na jeho zálohu použitá rocková platňa.

„Naša krivka rastu kôry sa zhoduje so záznamom rastu kôry, takže sa zdá, že tieto dva signály sa prekrývajú spôsobom, ktorý sa neprekrývali, keď sa minerálny záznam použil na vytvorenie krivky rastu kôry,“ povedal Remink.

Remink varoval, že výskum zlepšuje to, čo výskumníci chápu, ale nie je to úplné a konečné riešenie pre výskum rastu kôry. Existuje jednoducho príliš málo údajových bodov, ktoré nemôžu hovoriť o obrovskom čase a priestore zemskej kôry. Ďalšia analýza existujúcich údajových bodov by však mohla pomôcť pri skúmaní iných planét, povedal Reimink. VenušaNemá napríklad žiadne tektonické platne a mohol by byť moderným príkladom ranej Zeme.

„Kedy sa Zem a Venuša zmenili?“ spýtal sa Remink. „A prečo sa zmenili? Táto rýchlosť rastu zemskej kôry hrá veľkú úlohu. Hovorí nám, ako, čo a prečo sa planéty vyvíjali rôznymi cestami.“

Odkaz: „Komplexný pohľad na litosféru kontinentálneho rastu“ od J.R. Reiminka, J.H.F.L. Daviesa a J.-F. Moen a DJ Pearson, 3. augusta 2023, Geochemické perspektívne listy.
doi: 10.7185/geochemlet.2324

Joshua Davies z University of Quebec v Montreale; Jean-François Moyne, Univerzita v Lyone, Francúzsko; K tomuto výskumu prispel Dr. Graham Pearson z University of Alberta, Kanada.

Tento výskum čiastočne podporila Rada pre výskum prírodných vied a inžinierstva Kanady.