Mysteries of Earth:Forskere forudsiger, hvor hurtigt det gamle magmahav størknede

Forskere fra University of Liverpool har kastet nyt lys over den gådefulde natur af det gamle magmahav, der engang opslugte Jorden. Ved at kombinere teoretisk modellering og sofistikerede computersimuleringer har de forudsagt, hvor hurtigt dette oprindelige ildhav størknede, hvilket giver kritisk indsigt i vores planets tidlige udvikling.

Det gamle magmahav opstod for omkring 4,5 milliarder år siden under planetens tilvækstfase. Efterhånden som Jorden voksede i størrelse gennem kollisioner med andre himmellegemer, fik den enorme varme, der blev genereret, hele kappen og muligvis endda en del af kernen til at smelte og dannede et klodespændende hav af smeltet sten.

At forstå afkølingshastigheden af ​​dette magmahav er afgørende for at dechifrere de efterfølgende processer, der førte til dannelsen af ​​den nuværende Jord. Hvis magmahavet afkøledes hurtigt, ville det have begrænset den tid, der var til rådighed for forskellige grundstoffer og mineraler til at adskille og koncentrere sig. Dette ville have væsentligt påvirket sammensætningen af ​​jordskorpen og kappen.

Omvendt, hvis magmahavet størknede langsomt, ville det have givet mulighed for mere omfattende kemisk differentiering, hvilket resulterede i forskellige lag af skorpen og kappen. Dette scenarie ville have spillet en central rolle i fremkomsten af ​​de forskellige geologiske træk, vi observerer på Jorden i dag.

Dr. Sean Dhuime, en postdoc-forsker ved University of Liverpool og hovedforfatteren af ​​undersøgelsen, forklarede, at tidligere estimater af magmahavets størkningstid varierede betydeligt, varierende fra nogle få tusinde til flere hundrede millioner år. Denne brede vifte gjorde det udfordrende at drage konkrete konklusioner om de geologiske processer, der fandt sted i denne fase af Jordens historie.

Ved hjælp af avanceret termodynamisk modellering og computersimuleringer forsøgte Dr. Dhuime og hans kolleger at indsnævre dette område og give et mere præcist estimat af magmahavets størkningstidslinje. De simulerede forskellige scenarier under hensyntagen til forskellige varmeoverførselsmekanismer og den kemiske sammensætning af magmahavet.

Deres resultater tyder på, at det gamle magmahav sandsynligvis størknede inden for en periode på cirka 20 millioner år. Denne tidsskala, som er relativt hurtig sammenlignet med tidligere skøn, antyder, at magmahavet ikke kunne have gennemgået omfattende kemisk differentiering.

Dr. Dhuime mener, at dette resultat kan have betydelige konsekvenser for vores forståelse af udviklingen af ​​den tidlige Jord. Den hurtige størkning ville have resulteret i en relativt homogen sammensætning i hele kappen, og derved påvirke dannelsen af ​​Jordens tektoniske plader.

Forskerne anerkender, at yderligere undersøgelser er nødvendige for at forfine deres model og undersøge andre faktorer, der kan påvirke størkningstiden, såsom tilstedeværelsen af ​​vand i magmahavet og konvektionsstrømme i kappen. Ikke desto mindre fremmer deres arbejde betydeligt vores forståelse af det gamle magmahav og dets rolle i at forme den Jord, vi kender i dag.

Resultaterne af undersøgelsen er blevet offentliggjort i det anerkendte videnskabelige tidsskrift "Nature Geoscience."