Store meteoritnedslag drev pladetektoniske processer på den tidlige Jord

En international undersøgelse ledet af forskere ved Macquarie University har afsløret de måder, hvorpå gigantiske meteoritnedslag kan have været med til at kickstarte vores planets globale tektoniske processer og magnetfelt. Studiet, udgivet i det førende tidsskrift Natur Geovidenskab , udforsker effekten af ​​meteoritbombardement, i geodynamiske simuleringer af den tidlige Jord.

"Vores resultater indikerer, at gigantiske meteoritnedslag i fortiden kunne have udløst begivenheder, hvor den faste ydre del af Jorden synker ned i den dybere kappe ved havgrave – en proces kendt som subduktion. Dette ville effektivt have genbrugt store dele af Jordens overflade, drastisk ændre planetens geografi, " forklarede hovedforfatter lektor Craig O'Neill fra Macquarie University.

"Store nedslagsbegivenheder kan også have sat gang i Jordens magnetfelt ved at udløse planetens kolde ydre skorpe til pludselig at bevæge sig nedad og interagere med Jordens ydre kerne. Dette påvirker konvektion i kernen, og dermed geodynamoen – den proces, der skaber Jordens magnetfelt, " han tilføjede.

Til dato, der er stadig ikke klare beviser for at vise, om pladetektonik fungerede i Jordens tidlige historie, med de første 500 millioner år af vores planets liv, kaldet Hadean, ofte døbt som Jordens geologiske mørke middelalder. Den lille skorpe, der er blevet bevaret fra denne undvigende periode - for det meste enkelte korn af et mineral kaldet zircon - er blevet brugt til at argumentere for tidlig tektonisk aktivitet. Imidlertid, dette er i modstrid med geokemiske data og geodynamiske simuleringer, som tyder på, at Jorden i stedet kan have haft et ubevægeligt 'låg' på sin overflade – i modsætning til den aktivt bevægende kombination af plader, vi ser i dag.

"Vi ved, at meteoritnedslag havde en enorm effekt på det indre solsystem på dette tidspunkt, " siger lektor O'Neill, "du behøver kun at se på Månen for at se det. Hvad der ikke er klart var, hvordan vores egen påvirkningshistorie kunne have påvirket planetens udvikling."

"Vi har set beviser for en eller anden geologisk aktivitet, der tyder på, at noget som subduktion virkede på den tidlige Jord – men dette er svært at forene med andre geodynamiske simuleringer. Men hvis vi betragter Jorden som en del af et tidligt solsystem i udvikling, i modsætning til kun at se på planeten isoleret, så begynder denne udvikling at give mere mening, " han tilføjede.

O'Neill bemærker også, at mens magnetfeltet i store dele af Jordens gamle historie har været ret lavt, men nyere arbejde har antydet, at feltstyrker op til nutidens værdier eksisterede for omkring 4,0-4,1 milliarder år siden.

"Dette er en virkelig vigtig alder i det indre solsystem. Påvirkende undersøgelser har antydet en stor forstyrrelse i asteroidepopulationerne på dette tidspunkt, med måske et stort opsving i påvirkninger på Jorden. Vores simuleringer viser, at større mængder af meteoritkollisioner med planeten omkring dette tidspunkt kunne have drevet subduktionsprocessen, forklarer dannelsen af ​​mange zirkoner omkring denne periode, samt stigningen i magnetfeltstyrken."

Samlet set, undersøgelsen tilføjer beviser for, at meteoritnedslag sandsynligvis har haft en rolle i dannelsen af ​​Jorden, som vi kender i dag.

"Dette arbejde viser, at der er en stærk forbindelse mellem påvirkninger og geofysisk udvikling, der er i stand til drastisk at ændre en planets udvikling, " sagde medforfatter Dr Simone Marchi fra Southwest Research Institute i USA.

"Man må undre sig, hvor meget af den nuværende Jord, og andre jordiske planeter, er resultatet af kollisioner, der fandt sted for evigheder siden?" konkluderede Dr. Marchi.