Первая земная кора Земли была континентальной – задолго до начала тектоники плит
Новое исследование предполагает, что первая земная кора Земли, сформировавшаяся более 4.5 миллиардов лет назад, уже несла в себе химические черты, которые мы ассоциируем с современными континентами. Это означает, что характерные “отпечатки пальцев” континентальной коры могли появиться и без участия тектоники плит, что переворачивает устоявшуюся теорию. Используя компьютерное моделирование условий ранней Земли, ученые обнаружили, что интенсивные столкновения с космическими телами играли ключевую роль.
Переворот в геологии ранней Земли
Происхождение континентов долгое время было предметом научных споров. Преобладающая теория гласила, что формирование континентальной коры неразрывно связано с тектоникой плит, процессом, который, как считается, начался значительно позже – около 3.5 миллиардов лет назад. Однако новое исследование, опубликованное в журнале *Nature Geoscience*, ставит эту идею под сомнение.
Доктор Тим Джонсон из Школы наук о Земле и планетах Университета Кертин объясняет: “Наши модели показывают, что первая земная кора имела химический состав, близкий к континентальному”. Он добавляет: “Понимание того, как формировались самые первые континенты, имеет решающее значение, поскольку именно на них зародилась и развивалась жизнь”.
Моделирование условий Гадейского эона
Ранняя Земля, в период Гадейского эона (более 4 миллиардов лет назад), была совершенно не похожа на современную планету. Она подвергалась интенсивной бомбардировке гигантскими метеоритами. Прямых геологических свидетельств того времени почти не сохранилось, за исключением древних кристаллов циркона, найденных в Западной Австралии. Эти крошечные минералы – своего рода “капсулы времени”. Их химический состав намекает на присутствие жидкой воды и, возможно, даже ранней континентальной коры уже 4.4 миллиарда лет назад.
Ученые использовали сложное термодинамическое моделирование, чтобы воссоздать условия, возникающие при столкновении гигантского метеорита с молодой Землей. Такие удары плавили огромные объемы породы, создавая временные “океаны магмы”.
Ключевая роль давления
Моделирование показало нечто важное. Когда расплавленная порода под этими магматическими океанами застывала, процесс происходил под очень высоким давлением. Это давление приводило к фракционной кристаллизации – разделению минералов при остывании.
“Наши расчеты показывают, что породы, образовавшиеся из этих расплавов при высоком давлении, имели бы состав, обогащенный кремнеземом (SiO2) и обедненный магнием (MgO)”, – говорит доктор Джонсон. “Это очень похоже на состав современных континентальных пород и отличается от базальтовой коры, характерной для океанического дна, Луны или Марса”.
Высокое давление подавляло кристаллизацию магнезиальных минералов, таких как оливин, и способствовало образованию пород, богатых силикатами – основы континентальной коры.
Неожиданные результаты и их значение
Результаты моделирования удивительно точно совпали с химическим составом древнейших цирконов. Это убедительно свидетельствует о том, что континентальная кора могла формироваться на самой ранней Земле, еще до того, как тектоника плит стала доминирующим геологическим процессом.
“Это был неожиданный результат”, – признает доктор Джонсон. “Долгое время считалось, что для создания легкой, плавучей континентальной коры необходимы сложные процессы, связанные с субдукцией – погружением одной тектонической плиты под другую”.
Последствия для науки
Новое исследование не отрицает важности тектоники плит для дальнейшего роста и эволюции континентов. Однако оно показывает, что самые первые “зародыши” континентов могли появиться благодаря совершенно иному механизму – гигантским импактам. Эта ранняя, богатая кремнеземом первая земная кора, вероятно, была более плавучей, чем окружающая мантийная порода. Это могло заложить основу для формирования стабильных континентальных платформ, которые позже стали центрами геологической активности и, возможно, колыбелью жизни.
Таким образом, понимание самых ранних этапов формирования нашей планеты продолжает углубляться, открывая новые страницы в истории Земли.
Добавить комментарий