Результати дослідження вказують на те, що вже на ранніх стадіях розвитку планети відбувався рух і зіткнення плит, які привели до утворення океанічних плато.
Вчені провели експериментальну роботу з аналогами океанічних плато. Це великі плоскі піднесення з крутими краями, які представляють собою ранню базальтову кору, що утворилася в археї (3,6 – 4 млрд років тому).
Дослідники піддали примітивні базальти океанічних плато південно-західної частини Тихоокеанського плато Онтонг-Ява експериментам з плавлення при високих температурах і тиску.
Виявилося, що континентальна кора не могла утворюватися при тиску < 1,4 гігапаскаля (ГПа) на глибині до 50 км. Вчені прийшли до висновку, що тектоніка плит, нехай навіть в примітивній формі, існувала 4 млрд років тому.
Відомо, що тектоніка плит відповідальна за ерозію, відкладення, горотворення і вулканічну активність, які грають різну роль у формуванні континентальної кори. Тому вчені припускають, що гази, які виділяються в результаті вулканізму, особливо окис вуглецю і метан, можливо, допомогли зародженню життя на Землі. Вони стали джерелом пребіотичних молекул, які привели до появи перших мікробних організмів.
Моделювання також передбачає, що ранні магми піддавалися фракційній кристалізації в міру того, як вони піднімалися крізь земну кору, в результаті чого кристали відділялися від рідкої магми, в результаті чого залишковий пул магми збіднився певними елементами, використаними у вихідних кристалах, тому склад постійно змінювався в міру формування нових кристалів.
- Скільки на Землі води?
- Дослідження: дані супутників показали, що кількість опадів за останні 10 років зросла
- Більша за 1000 землетрусів на місяць відбулося під парком Єллоустоун, де спить колосальний супервулкан
Завдяки цьому дослідницька група визначила кристалізацію амфіболу як основну причину часткового плавлення, оскільки це водний мінерал, який міг бути включений в кору шляхом перекидання і поховання. Це відповідає ознакам відомих архейських вулканічних порід, таких як тоналіти і трондєміти.
Існують три можливі способи формування архейської континентальної кори — сагдукція (щільна кора занурюється в мантію під дією сили тяжіння); перекриття континентальної кори на кордоні, що сходить, де вона менш щільна, ніж підстилаюча мантія; і неглибока субдукція на кордоні сходження плити. Нове дослідження підтримує обидві моделі перекриття і неглибокої субдукції.
Можливі способи формування архейської континентальної кори.
а) сагдукція (щільна кора занурюється в мантію під дією сили тяжіння), b) перекриття континентальної кори на кордоні сходження плити, де вона менш щільна, ніж підстилаюча мантія, і c) неглибока субдукція на кордоні сходження плити. Нове дослідження підтримує обидві моделі b і c. Зображення: Хасті і ін. 2023 і Натман 2023.
Результати дослідження опубліковані в журналі Nature Geoscience.