Z roku na rok wiedza naukowców specjalizujących się w przeróżnych dziedzinach stale się powiększa. Dotyczy to także geologów, którzy coraz lepiej poznają budowę Ziemi i historię tej budowy. Teraz odkryli oni coś nowego na temat płyt tektonicznych naszej planety. Okazuje się, że owe płyty mogą liczyć więcej lat niż dotychczas uważano, dużo więcej.
Jak wiadomo, płyty tektoniczne, to, cóż, ogromne skalne płyty, które tworzą litosferę – zewnętrzną sztywną powłokę Ziemi obejmującą skorupę ziemi oraz warstwę perydotytową zaliczaną do górnej części płaszcza ziemskiego. Te stale się przemieszczają, czego rezultaty zauważamy w chociażby w formie trzęsień ziemi i aktywności wulkanicznej.
Słowo klucz: argon
W jaki sposób dokonano pomiarów, które pokazały, że ziemskie płyty tektoniczne są starsze niż wcześniej sądzono? Naukowcy oparli swoje badania na nowych geochemicznych modelach młodej Ziemi, które jako miernik wykorzystują argon – jeden z pierwiastków. Jako, że argon jest zbyt ciężki, by był w stanie opuścić naszą atmosferę, pozostaje w niej jako swoisty wskaźnik – wskaźnik geologicznej historii Ziemi.
„Ze względu na charakterystyczne cechy argonu, możemy określić, co stało się ze skalistą Ziemią, badając ten atmosferyczny argon.”, powiedział jeden z badaczy, Jun Korenaga.
Większość argonu znajdującego się w ziemskiej atmosferze to izotop 40Ar – produkt rozkładu niestabilnego izotopu potasu – 40K, który występuje w skorupie i płaszczu kontynentów. Autorzy pracy opublikowanej w czasopiśmie Science Advances przyjrzeli się atmosferycznemu argonowi, który z czasem gromadził się na powierzchni planety, by określić, kiedy rozpoczął się kontynentalny przyrost (zwiększanie się grubości skorupy ziemskiej w miejscach, w których następnie powstawały kontynenty).
Kontynentalny przyrost a tektonika Ziemi
Jakie znaczenie ma kontynentalny przyrost? Jak twierdzą badacze, jest on jednym z obiecujących wskaźników pozwalających ustalić, czy w danym momencie płyty kontynentalne były już aktywne, czy też nie. Wynika to z faktu, że jednym sposobem na wytworzenie się lądu o wielkości kontynentu jest długotrwałe tonięcie powierzchniowej skały pod inną częścią skorupy Ziemi. Proces ten zwany jest subdukcją, a zachodzi on tylko za sprawą tektoniki płyt.
Podobno wyzwaniem dla autorów pracy ze Science Advances było uwzględnienie w swoich symulacjach efektów procesu geologicznego zwanego „recyklingiem” skorupy ziemskiej. Polega on na przyroście grubości skorupy w danym miejscu, następnie erozji tej jej części, a potem jej subdukcji do płaszcza Ziemi, wraz z substancjami, które osiadły na jej powierzchni. Uwzględnienie tego procesu było jednak kluczowe.
Zatem, co pokazały symulacje badaczy? Zgodnie z nimi płyty tektoniczne naszej planety powinny liczyć aż 4,4 miliarda lat – około miliard lat więcej niż zgodnie z wcześniejszymi analizami. To więcej nawet niż sugerowały badania magnetyzmu skał w Australii i Afryce.
Właściwie po co badany jest wiek płyt tektonicznych?
To, kiedy stopiona, płynna skała zamieniła się w twardą skorupę ma kluczowe znaczenie nie tylko dla badań wczesnej Ziemi, ale także dla wczesnych form życia. Badając historię płyt tektonicznych mamy szansę odkryć kolejne tajemnice na temat kwestii powstania życia na naszej planecie.
Jak autorzy najnowszej pracy zaznaczają, wciąż nie mamy jednoznacznej odpowiedzi na pytanie, kiedy powstały płyty tektoniczne, ale oznakom tego, że są one o wiele, wiele starsze niż sądzono, warto się dokładniej przyjrzeć, w ramach kolejnych badań. Rzecz jasna czekamy na ich wyniki z niecierpliwością.
Źródło: Science Advances, Foto. tyt. Pixabay/WikiImages