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.
- Глобальне потепління призведе до почастішання екстремальних небезпечних гроз
- У пустелі Намібії знайшли стародавній галеон набитий золотом
- Водорості, через які так активно тане лід Гренландії, живляться фосфором
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.