Pământul este singura planetă pe care o știm cu continente, uriașele mase de pământ care oferă locuințe omenirii și majoritatea Biomasa Pământului.
Cu toate acestea, încă nu avem răspunsuri ferme la câteva întrebări de bază despre continente: cum au apărut și de ce s-au format acolo unde s-au format?
O teorie este că au fost formați de meteoriți giganți care s-au prăbușit în scoarța Pământului cu mult timp în urmă. Acest idee a fost propus de cateva ori, dar până acum au existat puține dovezi care să o susțină.
In o nouă cercetare publicată în Nature, am studiat mineralele antice din Australia de Vest și am găsit indicii tentante care sugerează că ipoteza impactului gigant ar putea fi corectă.
Cum faci un continent?
Continentele fac parte din litosfera, învelișul exterior stâncos rigid al Pământului alcătuit din fundurile oceanelor și continentele, din care stratul superior este scoarța.
Crusta de sub oceane este subțire și este formată din rocă bazaltică întunecată, densă, care conține doar puțin silice. În schimb, crusta continentală este groasă și constă în mare parte din granit, o rocă mai puțin densă, de culoare deschisă, bogată în silice, care face continentele „să plutească”.
Sub litosferă se află o masă groasă, care curge încet, de rocă aproape topită, care se află lângă vârful mantalei, stratul Pământului dintre crustă și nucleu.
Dacă o parte din litosferă este îndepărtată, mantaua de sub ea se va topi pe măsură ce presiunea de sus este eliberată. Și impactul de la meteoriți giganți...roci din spațiu zeci sau sute de kilometri în diametru — reprezintă o modalitate extrem de eficientă de a face exact asta!
Care sunt consecințele unui impact uriaș?
Impacturile uriașe explodează volume uriașe de material aproape instantaneu. Rocile de lângă suprafață se vor topi pentru sute de kilometri sau mai mult în jurul locului impactului. Impactul eliberează, de asemenea, presiunea asupra mantalei de dedesubt, determinând-o să se topească și să producă o masă „asemănătoare unui blob” de crustă bazaltică groasă.
Această masă se numește platou oceanic, similar cu cel de sub actualele Hawaii sau Islanda. Procesul este un pic asemănător cu ceea ce se întâmplă dacă sunteți lovit puternic în cap de o minge de golf sau o pietrișă – umflătura sau „ou” rezultat este ca platoul oceanic.
Cercetările noastre arată că aceste platouri oceanice ar fi putut evolua pentru a forma continentele printr-un proces cunoscut sub numele de diferențierea crustalei. Platoul oceanic gros format în urma impactului poate deveni suficient de fierbinte la baza sa pentru a se topi, producând genul de rocă granitică care formează crusta continentală plutitoare.
Există și alte modalități de a face podișuri oceanice?
Există și alte moduri în care se pot forma platourile oceanice. Crustele groase de sub Hawaii și Islanda s-au format nu prin impacturi uriașe, ci „pene de manta”, fluxuri de material fierbinte care se ridică de la marginea nucleului metalic al Pământului, un pic ca într-o lampă cu lavă. Pe măsură ce acest penaj ascendent ajunge în litosferă, declanșează topirea masivă a mantalei pentru a forma un platou oceanic.
Deci ar fi putut penele să creeze continentele? Pe baza studiilor noastre și a echilibrului diferiților izotopi de oxigen din boabele minuscule ale mineralului zircon, care se găsește de obicei în cantități mici în rocile din scoarța continentală, nu credem.
Zirconul este cel mai vechi material crustal cunoscutși poate supraviețui intact miliarde de ani. De asemenea, putem determina destul de precis când s-a format, pe baza dezintegrarii uraniului radioactiv pe care îl conține.
Mai mult, putem afla despre mediul în care s-a format zirconul prin măsurarea proporției relative de izotopi ai oxigenului contine.
Ne-am uitat la boabele de zircon din una dintre cele mai vechi bucăți de crustă continentală care au supraviețuit din lume, Cratonul Pilbara din Australia de Vest, care a început să se formeze în urmă cu mai bine de trei miliarde de ani. Multe dintre cele mai vechi boabe de zircon au conținut mai mulți izotopi de oxigen ușor, ceea ce indică o topire superficială, dar boabele mai tinere conțin un echilibru de izotopi mai asemănător mantalei, indicând o topire mult mai profundă.
Acest model „de sus în jos” al izotopilor de oxigen este ceea ce v-ați putea aștepta în urma unui impact de meteorit gigant. În contrast, în penele de manta, topirea este un proces „de jos în sus”.
Sună rezonabil, dar există alte dovezi?
Da este! Zirconii din Cratonul Pilbara par să fi fost formați într-o mână de perioade distincte, mai degrabă decât continuu în timp.
Cu excepția celor mai timpurii boabe, celelalte boabe cu zircon izotopic ușor au aceeași vârstă ca paturile de sferule din Cratonul Pilbara și în alte părți.
Paturile de sferule sunt depozite de picături de material „stropite” de impactul meteoriților. Faptul că zirconii au aceeași vârstă sugerează că s-ar fi putut forma din aceleași evenimente.
În plus, modelul „de sus în jos” al izotopilor poate fi recunoscut în alte zone ale crustei continentale antice, cum ar fi în Canada și Groenlanda. Cu toate acestea, datele din altă parte nu au fost încă filtrate cu atenție precum datele Pilbara, așa că va fi nevoie de mai multă muncă pentru a confirma acest model.
Următorul pas al cercetării noastre este să reanalizăm aceste roci antice din altă parte pentru a confirma ceea ce bănuim – că continentele au crescut pe locurile impactului de meteoriți giganți. Bum.
Acest articol este republicat de la Conversaţie sub licență Creative Commons. Citeste Articol original.
