Για δισεκατομμύρια χρόνια, ο φλοιός της Γης συνέχισε μια αργή διαδικασία επανεπεξεργασίας, σε αντίθεση με την ταχεία επιβράδυνση της ανάπτυξής του πριν από περίπου 3 δισεκατομμύρια χρόνια, αποκαλύπτει μια μελέτη με επικεφαλής τον Penn State. Το νέο εύρημα έρχεται σε αντίθεση με τις υπάρχουσες θεωρίες που υποδηλώνουν τον γρήγορο σχηματισμό τεκτονικών πλακών νωρίτερα στην ιστορία της Γης, είπαν οι ερευνητές.
Η έρευνα δημοσιεύτηκε πρόσφατα στο περιοδικό Γράμματα Γεωχημικών Προοπτικών.
Το έργο μπορεί να βοηθήσει στην απάντηση μιας θεμελιώδους ερώτησης για τον πλανήτη μας και θα μπορούσε να περιέχει ενδείξεις για το σχηματισμό άλλων πλανητών, σύμφωνα με τον επικεφαλής συγγραφέα Jesse Reimink, επίκουρο καθηγητή γεωεπιστημών.
Διαβάστε επίσης: 5.000 νέα στην επιστήμη ζώα βαθέων υδάτων βρέθηκαν στα αρχεία των ωκεανών
«Η κυρίαρχη θεωρία δείχνει ένα σημείο καμπής πριν από περίπου 3 δισεκατομμύρια χρόνια, υπονοώντας ότι είχαμε έναν στάσιμο πλανήτη με καπάκι χωρίς τεκτονική δραστηριότητα πριν από μια ξαφνική στροφή σε τεκτονικές πλάκες», είπε ο Reimink. «Δείξαμε ότι δεν είναι έτσι».
Για να χαρτογραφήσουν τη διατύπωση του φλοιού της Γης – ή της καμπύλης ανάπτυξης του φλοιού – οι ερευνητές στράφηκαν σε περισσότερα από 600.000 δείγματα που αποτελούν τη βάση δεδομένων με αρχεία πετρωμάτων της Γης. Ερευνητές σε όλο τον κόσμο – συμπεριλαμβανομένου του Penn State – ανέλυσαν κάθε δείγμα πετρώματος στο αρχείο για να προσδιορίσουν το γεωχημικό περιεχόμενο και την ηλικία. Οι ερευνητές επέλεξαν τα αρχεία πετρωμάτων από τα δείγματα ορυκτών, τα οποία ενημέρωσαν τη θεωρία ενός πιο ξαφνικού σχηματισμού, επειδή είπαν ότι το αρχείο βράχου είναι πιο ευαίσθητο και λιγότερο επιρρεπές σε μεροληψία σε αυτές τις χρονικές κλίμακες.
Γνωρίζοντας ότι η αξιοπιστία του αρχείου ορυκτών μειώνεται με την πάροδο του χρόνου, οι ερευνητές αναδημιούργησαν την καμπύλη ανάπτυξης του φλοιού χρησιμοποιώντας τα αρχεία βράχου. Για να το κάνουν αυτό, ανέπτυξαν μια μοναδική μέθοδο για τον προσδιορισμό του τρόπου με τον οποίο τα πυριγενή πετρώματα που χρονολογούνται πριν από εκατομμύρια χρόνια ανακατασκευάστηκαν και αναμορφώθηκαν με την πάροδο του χρόνου: δείχνοντας πειραματικά πώς ο ίδιος βράχος θα μπορούσε να αλλάξει με διαφορετικούς τρόπους με την πάροδο του χρόνου. Τα πετρώματα μπορούν να μετασχηματιστούν με διάφορους τρόπους, όπως η διάβρωση σε ιζήματα ή η επανατήξη στον μανδύα, έτσι οι ερευνητές χρησιμοποίησαν αυτά τα πειραματικά δεδομένα για να ενημερώσουν νέα μαθηματικά εργαλεία ικανά να αναλύσουν τα αρχεία των βράχων και να επεξεργαστούν τις διαφορές στις αλλαγές του δείγματος.
«Υπολογίσαμε πόση επανεπεξεργασία έχει συμβεί εξετάζοντας τη σύνθεση των πυριγενών πετρωμάτων με έναν νέο τρόπο που πειράζει την αναλογία των ιζημάτων», είπε ο Reimink.
Χρησιμοποίησαν αυτούς τους υπολογισμούς για να βαθμονομήσουν την επανεπεξεργασία που τεκμηριώνεται στα ροκ αρχεία. Στη συνέχεια, οι ερευνητές υπολόγισαν την καμπύλη ανάπτυξης του φλοιού της Γης χρησιμοποιώντας τη νέα κατανόηση του τρόπου με τον οποίο αναμορφώθηκαν τα πετρώματα. Συνέκριναν την καμπύλη που υπολογίστηκε πρόσφατα με τον ρυθμό ανάπτυξης που προέκυψε από αρχεία ορυκτών άλλων ειδικών.
Η εργασία του Reimink και της ομάδας του δείχνει ότι ο φλοιός της Γης ακολουθεί τη διαδρομή του μανδύα – το στρώμα στο οποίο βρίσκεται ο φλοιός – υποδηλώνοντας μια συσχέτιση μεταξύ των δύο. Δεν είναι η πρώτη φορά που οι γεωεπιστήμονες προτείνουν μια πιο σταδιακή ανάπτυξη του φλοιού, είπε ο Reimink. Ωστόσο, είναι η πρώτη φορά που ο δίσκος ροκ χρησιμοποιείται για να τον υποστηρίξει.
«Η καμπύλη ανάπτυξης του φλοιού μας ταιριάζει με το ρεκόρ ανάπτυξης του μανδύα, επομένως φαίνεται ότι αυτά τα δύο σήματα επικαλύπτονται με τρόπο που δεν συνέβαινε όταν χρησιμοποιούσαν το αρχείο ορυκτών για τη δημιουργία της καμπύλης ανάπτυξης του φλοιού», είπε ο Reimink.
Ο Reimink προειδοποίησε ότι η έρευνα βελτιώνει αυτό που κατανοούν οι ερευνητές, αλλά δεν είναι το καλύτερο και το τέλος για την έρευνα για την ανάπτυξη του φλοιού. Υπάρχουν απλώς πολύ λίγα σημεία δεδομένων για να μιλήσουμε για τον τεράστιο χρόνο και χώρο του φλοιού της Γης. Ωστόσο, είπε ο Reimink, η περαιτέρω ανάλυση των υπαρχόντων σημείων δεδομένων μπορεί να βοηθήσει στην ενημέρωση των ερευνών άλλων πλανητών. Αφροδίτηγια παράδειγμα, δεν έχει τεκτονικές πλάκες και θα μπορούσε να είναι ένα σύγχρονο παράδειγμα της πρώιμης Γης.
«Πότε η Γη και η Αφροδίτη έγιναν διαφορετικές;» ρώτησε ο Ράιμινκ. «Και γιατί έγιναν διαφορετικοί; Αυτός ο ρυθμός ανάπτυξης του φλοιού παίζει πολύ σε αυτό. Λέει πώς, τι και γιατί για το πώς οι πλανήτες εξελίχθηκαν σε διαφορετικές τροχιές».
Παραπομπή: «A whole-lithosphere view of continental development» από τον JR Reimink, JHFL Davies, J.-F. Moyen και ΓΔ Pearson, 3 Αυγούστου 2023, Γράμματα Γεωχημικής Προοπτικής.
DOI: 10.7185/geochemlet.2324
Joshua Davies, του Πανεπιστημίου του Κεμπέκ στο Μόντρεαλ· Jean-François Moyen, του Πανεπιστημίου της Λυών, Γαλλία· και ο D. Graham Pearson, από το Πανεπιστήμιο της Αλμπέρτα, στον Καναδά, συνέβαλαν σε αυτή την έρευνα.
Το Συμβούλιο Έρευνας Φυσικών Επιστημών και Μηχανικής του Καναδά υποστήριξε εν μέρει αυτήν την έρευνα.
Διαβάστε επίσης:
Το βόρειο σέλας έρχεται νότια για ασυνήθιστη θέαση του βόρειου σέλας
«Τέλος εποχής» – Η NASA κλείνει το όργανο χαρτογράφησης ορυκτών στο Mars Reconnaissance Orbiter
