Ученые выяснили, как появились первые континенты на Земле

Новое исследование некоторых из самых старых горных пород в мире предполагает, что первые континенты на Земле были нестабильны и погрузились обратно в мантию, прежде чем снова выбраться наружу и преобразоваться.

Это могло бы объяснить некоторые из наиболее загадочных характеристик кратонов, чрезвычайно старых и стабильных частей литосферы (кора и самые верхние слои мантии), которые пережили континентальные изменения на протяжении эпох и записали древнюю историю Земли.

Читайте также: Тайну образования континентов на Земле раскрыли ученые

Новые результаты могут помочь нам понять, как меняется геология Земли на протяжении ее жизни в течение 4,5 миллиардов лет. Исследование опубликовано в PNAS .

«Горным породам в сердцевине континентов, называемым кратонами, более трех миллиардов лет», — объясняет геолог Фабио Капитанио из Школы Земли, атмосферы и окружающей среды Университета Монаша в Австралии.

«Они сформировались на ранней Земле и хранят секрет того, как континенты и планета менялись с течением времени».

Мы точно не знаем, как образовались континенты. Ни на одной другой планете Солнечной системы нет ничего подобного, поэтому кажется очевидным, что должен быть определенный набор обстоятельств.

Есть несколько доказательств того, что континенты могли образоваться изнутри вокруг кратонных ядер. Но механизм образования самих кратонов горячо обсуждается.

Кратоны, которых в настоящее время известно около 35 , являются плавучими и жесткими по сравнению с другими частями литосферы, что придает им устойчивость. Но их состав необычен по сравнению с более поздней литосферой, состоящей из странно разнообразной смеси материалов, минералов разного возраста, состава и источников.

Эта неоднородность или разнообразие предполагает переработку, как показали предыдущие исследования.

Капитанио и его команда провели компьютерное моделирование, чтобы смоделировать эволюцию Земли в течение первого миллиарда лет ее существования, чтобы наблюдать за термической и химической эволюцией кратонной литосферной мантии. Кроме того, они провели ряд тестовых симуляций, чтобы выяснить, насколько чувствительна их модель к различным параметрам.

Результаты показали, что первые континентальные блоки, появившиеся на Земле, были нестабильны и погружались обратно в мантию. Там они расплавились и смешались с расплавленным материалом, пока не растворились.

Однако некоторые куски могут оставаться там долгое время, прежде чем всплыть обратно, накапливаясь под литосферой слоями, придавая ей плавучесть и жесткость.

Поскольку некоторые из этих более старых кусков породы могут оставаться в мантии в течение длительных периодов времени, это может объяснить неоднородность состава кратона: более старые породы из разных мест смешиваются с более молодыми породами.

На самом деле, некоторые из этих кусков все еще могут быть там внизу, ожидая, когда они снова всплывут.

Команда назвала этот механизм «массовым региональным повторным ламинированием» (MRR). Поскольку он так точно соответствует наблюдаемому составу кратонов, команда говорит, что он мог быть ключевым компонентом формирования континентов на ранней Земле.

Учитывая, что континенты считаются очень важными для возникновения и существования жизни на Земле, выяснение того, как они образовались, имеет значение не только для нашей планеты, но и для поиска обитаемых миров за пределами Солнечной системы.

«Наша работа важна по двум причинам, — говорит Капитанио. «Во-первых, кратоны — это место, где хранятся/находятся важные металлы и другие минералы. А во-вторых, они рассказывают нам, как планеты формировались и менялись в прошлом, в том числе о том, как возникли континенты и как они поддерживали жизнь, и как сформировалась атмосфера. и изменились в результате тектоники планет».

Фото: pixabay.com

Читайте также: Обнаружены не похожие на Землю планеты, пригодные для жизни