На сегодняшний день Земля — единственная известная нам планета, на которой есть континенты.
Как именно они образовались и развивались, неясно, но мы знаем — благодаря совпадению краев континентов, отстоящих друг от друга на тысячи миль, — что когда-то давно земная суша была сосредоточена в одном большом суперконтиненте.
Поскольку сегодня планета выглядит иначе, что-то должно было спровоцировать распад суперконтинента. Теперь у нас есть новые доказательства того, что гигантские метеоритные удары сыграли важную роль.
Дымящийся пистолет состоит из кристаллов минерала циркона, извлеченных из кратона в Западной Австралии — участка земной коры, который остается стабильным уже более миллиарда лет.
Известный как кратон Пилбара, он является самым хорошо сохранившимся участком земной коры на планете… и кристаллы циркона в нем содержат свидетельства древних метеоритных ударов до того, как континенты раскололись.
Изучение состава изотопов кислорода в этих кристаллах циркона выявило процесс «сверху вниз», начинающийся с плавления пород у поверхности и продвигающийся глубже, что соответствует геологическому эффекту гигантских метеоритных ударов», — объясняет геолог Тим Джонсон из Университета Кертина в Австралии.
«Наше исследование представляет собой первое убедительное доказательство того, что процессы, которые в конечном итоге сформировали континенты, начались с гигантских метеоритных ударов, аналогичных тем, которые привели к вымиранию динозавров, но произошедших на миллиарды лет раньше».
Работа проводилась на 26 образцах горных пород, содержащих фрагменты циркона, возраст которых составляет от 3,6 до 2,9 миллиарда лет.
Исследовательская группа тщательно проанализировала изотопы кислорода, в частности, соотношение кислорода-18 и кислорода-16, которые имеют 10 и 8 нейтронов соответственно. Эти соотношения используются в палеогеологии для определения температуры образования породы, в которой обнаружены изотопы.
Основываясь на этих соотношениях, команда смогла выделить три отдельных и фундаментальных этапа в формировании и эволюции кратона Пилбара.
Первый этап — это образование большой доли цирконов, что соответствует частичному плавлению коры. Это частичное плавление, по мнению исследователей, вероятно, было результатом бомбардировки метеоритами, которые нагрели планетарную кору при ударе.
Самое старое скопление этих цирконов, согласно интерпретации команды, было результатом одного гигантского удара, который привел к образованию кратона.
Второй этап был периодом переработки и стабилизации ядра коры, за которым последовал третий этап — период плавления и образования гранита. Это стабилизированное ядро затем, гораздо позже, превратилось в современные континенты, как и кратоны, обнаруженные на других континентах по всему миру.
Однако за прошедшие эоны на Землю упало множество метеоритов, число которых намного превышает число континентов. Только самые крупные удары могли генерировать достаточно тепла для образования кратонов, толщина которых в два раза превышает толщину окружающей их литосферы.
Эти результаты согласуются с ранее предложенными моделями образования кратонов по всему миру — но представляют собой, по словам исследователей, самое убедительное доказательство теории.
Однако это всего лишь один кратон из примерно 35 известных. Чтобы сделать доказательства еще более убедительными, исследователям необходимо сравнить полученные результаты с другими образцами из других кратонов, чтобы убедиться, что их модель соответствует глобальной.
«Данные, относящиеся к другим областям древней континентальной коры на Земле, похоже, демонстрируют закономерности, схожие с теми, что были обнаружены в Западной Австралии», — сказал Джонсон. «Мы хотели бы проверить наши выводы на этих древних породах, чтобы узнать, насколько широко применима наша модель, как мы предполагаем».
Исследование было опубликовано в журнале Nature.
Оригинал earth-chronicles.ru
