Hvordan kontinenter blev genbrugt

Pladetektonikken former Jordens dynamiske overflade. Men hvornår dukkede denne dynamik først op? Og vil de nuværende kontinenter vare evigt?

Forskere fra Tyskland og Schweiz har brugt computersimuleringer til at analysere, hvordan pladetektonikken har udviklet sig på Jorden i løbet af de sidste 3 milliarder år. De viser, at tektoniske processer har ændret sig over tid, og demonstrere, hvordan disse ændringer bidrog til dannelsen og ødelæggelsen af ​​kontinenter. Modellen rekonstruerer, hvordan nutidens kontinenter, havene og atmosfæren kan have udviklet sig.

Priyadarshi Chowdhury og professor Dr. Sumit Chakraborty fra Ruhr-Universität Bochum, sammen med prof Dr. Taras Gerya fra det schweiziske føderale teknologiske institut i Zürich (ETH) offentliggjort deres arbejde i tidsskriftet Natur Geovidenskab .

Hårdt omstridt:hvornår opstod pladetektonikken?

Jorden blev dannet for cirka 4,5 milliarder år siden. I en eller flere faser, planeten var hovedsageligt sammensat af smeltet sten. Efterhånden som det kølede af, fast sten og jordskorpen dannet. Generelt sagt, der er to typer skorpe på Jorden:en lettere kontinental skorpe, der er rig på silicium og udgør det tørre land over havets overflade, og en tættere oceanisk skorpe, hvor vand samles i form af store oceaner. "Disse egenskaber gør Jorden beboelig, " siger Sumit Chakraborty. "Vi har ikke fundet noget, der kan sammenlignes andre steder i universet."

Selvom den unge jord havde kontinenter og oceaner, det er muligt, at der ikke var nogen plader i starten, og følgelig ingen pladetektonik. Spørgsmålet om, hvornår de dukkede op, er meget omstridt. Jordskorpen antog langsomt sin nuværende dynamiske form; nogle steder, pladerne når ind i kappen; andre steder, nye plader dannes af det varme materiale, der stiger op fra Jordens indre.

Også, Spørgsmålet om, hvornår pladetektonikken først opstod, er ikke det eneste, der forbliver ubesvaret – det er også uklart, om den proces altid har været den samme, og om kontinenter varer evigt eller genbruges. Det er de spørgsmål, som det tysk-schweiziske forskerhold undersøgte. Deres nye termomekaniske computermodel understøtter den voksende forestilling om, at pladetektonikken måske allerede fungerede for cirka 3 milliarder år siden. Mere unikt, undersøgelsen viser, hvordan Jordens tidligste kontinentale skorpe - rigere på jern og magnesium - blev ødelagt for omkring 2-3 milliarder år siden, og hvordan den nuværende kontinentale skorpe - rigere på silicium - dannedes af den.

Kontinental genbrug er dagens orden

På den unge jord, kontinenter blev løbende genbrugt. Kontinental genbrug finder stadig sted i dag, når to kontinenter støder sammen, men det skrider langsommere og på en anden måde, end det plejede. "Over tid, den kontinentale skorpe blev tilbøjelig til at blive bevaret under kontinent-kontinent kollision, " siger Priyadarshi Chowdhury. På det tidlige, stadig varm jord, tynde lag skrællet af jordskorpen, hvorimod på den nuværende jord, bidder af den kontinentale skorpe brækker af i kollisionszonerne, altså på steder, hvor en plade bevæger sig under en anden.

Forskerne antager, at ødelæggelsen af ​​den tidlige jern-magnesium-rige kontinentale skorpe var afgørende for dannelsen af ​​de siliciumrige kontinenter, og det var grunden til, at disse kontinenter kunne hæve sig over havets overflade i større omfang. "Disse ændringer af den kontinentale karakter kan have bidraget til den store iltningsbegivenhed på Jorden - og følgelig til livets oprindelse, som vi kender det, " siger Chowdhury.