Toka mund të ketë filluar riciklimin e kores së saj dhe formimin e kontinenteve shumë më herët nga sa prisnin shumë shkencëtarë. Një studim i ri lidh të dhënat kimike brenda kristaleve të lashta me shpërthime të shkurtra dhe intensive të subduksionit të hershëm dhe rritjes së shpejtë të kores.

Ekipi analizoi xhepa të vegjël të magmës së lashtë të mbyllur brenda kristaleve të gjelbra të olivinës dhe e çiftëzoi kiminë me modelet kompjuterike të Tokës së hershme. Rezultatet tregojnë për sjellje aktive të pllakave në Hadean jo një planet të qetë të mbuluar nga një guaskë e jashtme e palëvizshme.

Autori kryesor Adrien Vezinet, nga Universiteti Grenoble Alpes, udhëhoqi bashkëpunimin ndërkombëtar që kombinoi gjeokiminë me precizion të lartë me simulimet gjeodinamike.

Toka riciklohet me koren e saj

Subduksioni ndodh kur një pllakë tektonike zhytet nën një tjetër në mantel. Ky proces shkakton tërmete, vullkane dhe ndërtim malesh.

Është një gur themeli i mënyrës se si planeti ynë riformëson sipërfaqen e tij dhe i rikthen materialet nga korja në brendësi, siç shpjegohet nga përmbledhja e subduksionit e Shërbimit Gjeologjik të SHBA-së.

Ky shirit transportues ndihmon gjithashtu në krijimin e një kore kontinentale lundruese. Pa të, kontinentet do të ishin më të vogla, më të holla dhe shumë më pak të qëndrueshme.

Shumë pak të dhëna nga Toka e hershme

Hadeani është pjesa më e hershme e historisë së Tokës, rreth 4.6 deri në 4.0 miliardë vjet më parë, dhe la pas pak shkëmbinj të çmuar që mund t’i mbajmë në duar.

Një fletë faktesh e USGS përmbledh se sa pak ka mbijetuar nga ajo kohë dhe pse shpesh trajtohet si një interval informal në kohën gjeologjike.

Meqenëse të dhënat e shkëmbinjve Hadeanë janë të pakta, shkencëtarët u drejtohen të dhënave indirekte të mbyllura brenda shkëmbinjve më të rinj që ruajnë sinjale më të vjetra.

Lava e lashtë zbulon sekrete të hershme

Brezi Barberton Greenstone i Afrikës së Jugut ruan shkëmbinj vullkanikë më shumë se 3.2 miliardë vjeç, duke ofruar një dritare të rrallë në Tokën e hershme.

Ky vend i UNESCO-s është veçanërisht i vlefshëm për rindërtimin e kushteve më të hershme të planetit, sepse shkëmbinjtë e tij përfshijnë lavë të quajtur komatiite, e cila shpërtheu në temperatura jashtëzakonisht të larta.

Ajo lavë u kristalizua në olivinë të aftë për të bllokuar pikat e vogla të shkrirjes origjinale.

Këto pika, të njohura si përfshirje të shkrira, janë xhepa të mbyllur të magmës që mund të regjistrojnë përbërjen e magmës para ndryshimeve të mëvonshme. Kur shqyrtohen me kujdes, ato shërbejnë si arkiva të fuqishme të proceseve magmatike.

Duke u bazuar në këtë arkiv, studiuesit kohët e fundit shqyrtuan përfshirjet nga komatiitë 3.27 miliardë vjeçare.

Grupi i Grenoble mati izotopet e stronciumit dhe elementët gjurmë brenda përfshirjeve. Grupi i Potsdamit zhvilloi modele gjeodinamike për të testuar se çfarë lloj sjelljeje tektonike mund të shpjegonte ato gjurmë kimike.

Kristalet dhe formimi i kontinenteve

Përfshirjet e shkrirjes zbuluan një vlerë jashtëzakonisht të ulët të 87Sr/86Sr prej 0.69932 ± 0.00024, një moshë modeli prej 4.31 ± 0.19 miliardë vjetësh dhe raporte kanonike të elementëve gjurmë prej Nb/U 36.9 ± 1.5 dhe Ce/Pb 16.7 ± 1.1.

Këto numra tregojnë një burim manteli që ishte zhveshur nga elementë të caktuar nga nxjerrja e mëparshme e kores.

“Ne raportojmë një përbërës burimi të mantelit Sr të paprecedentë dhe joradiogjenik”, shkroi Adrien Vezinet, autori kryesor në ISterre, Universiteti Grenoble Alpes.

Nga këto vlera dhe bilanci i masës, autorët vlerësojnë se deri në 80 për qind ± 16 për qind e masës së kores kontinentale të sotme dhe shumica e kontinenteve që u formuan prej saj mund të jenë nxjerrë nga Hadeani i vonë. Ky është një pjesë çuditërisht e lartë për një kohë kaq të hershme.

Leximi i kimisë së hershme të Tokës

Gjeokimistët përdorin dy raporte “të qëndrueshme” për të ndjekur se si është formuar korja e Tokës me kalimin e kohës. Këto raporte, Nb/U dhe Ce/Pb, zakonisht qëndrojnë konstante në shkrirjet e mantelit, por ndryshojnë sa herë që krijohet dhe riciklohet material kontinental.

Nivelet e larta të Nb/U dhe Ce/Pb të vërejtura në këto përfshirje përputhen me modelin e pritur nëse vëllime të mëdha të kores kontinentale do të ishin formuar tashmë dhe mbetjet do të ishin shtyrë përsëri në mantel.

Izotopet e stronciumit shtojnë kohën, duke treguar burime të izoluara që nga rreth 4.31 miliardë vjet më parë. Së bashku, sinjalet e izotopit dhe të elementëve gjurmë argumentojnë për një mantel të hershëm shumë më të gjallë sesa supozonin shumë modele.

Modelet simulojnë tektonikën e hershme

Ana gjeodinamike e punës eksploroi stile të ndryshme tektonike. Modeli që përputhej më mirë me të dhënat gjeokimike prodhoi 40 deri në 70 përqind të masës aktuale të kores kontinentale gjatë periudhës Hadeane.

Gjithashtu kërkoi episode të përsëritura të subduksionit të shkurtër dhe intensiv. Skenari i preferuar përshkruan "një regjim tektonik luhatës të kapakut të lëvizshëm", shkroi Vezinet.

Në simulime, fryrjet e mëdha të tufës së mantelit e dobësuan vazhdimisht kapakun dhe nisën subduksionin për dhjetëra miliona vjet në të njëjtën kohë.

Kontinentet u formuan relativisht shpejt

Kjo fotografi sfidon idenë se Toka e hershme ishte e bllokuar në një kapak të ngurtë dhe të ndenjur për qindra miliona vjet.

Në vend të kësaj, pllakat ka të ngjarë të fundosen dhe të riciklohen në pulse, duke e mbushur mantelin me sinjalet kimike që ekipi kapi në përfshirje.

Gjithashtu riformulon se sa shpejt mund të formohen kontinentet kur manteli është mjaftueshëm i nxehtë dhe i lagësht për të inkurajuar subduksionin.

Nëse pjesa më e madhe e masës kontinentale ishte tashmë në vend deri në fund të Hadeanit, kjo ndikon në modelet e klimave të hershme dhe kiminë e oqeanit. Gjithashtu ndryshon mënyrën se si shkencëtarët i shohin mjediset ku u mblodhën blloqet ndërtuese të jetës.

Kujdes në vlerësimet e hershme të Tokës

Autorët janë të qartë në lidhje me kufijtë. Vlerësimet e fraksionit më të lartë të kores supozojnë se i gjithë manteli mori pjesë, kështu që vlera e vërtetë mund të jetë më e ulët. Megjithatë, do të ishte ende mjaft e lartë për të favorizuar riciklimin aktiv shumë herët.

Megjithatë, konvergjenca e kimisë së përfshirjes dhe modeleve ofron një histori koherente. Toka e hershme nuk ishte e qetë dhe gjurmët e asaj energjie mbijetuan brenda kristaleve që u formuan miliarda vjet më vonë.

/Motilokal.com