Gammel dråbe vand omskriver Jordens historie

Resterne af en mikroskopisk dråbe gammelt havvand har hjulpet med at omskrive historien om Jordens udvikling, da den blev brugt til at genetablere det tidspunkt, hvor pladetektonikken startede på planeten.

Pladetektonik er Jordens vitale – og unikke – kontinuerlige genbrugsproces, der direkte eller indirekte kontrollerer næsten alle funktioner på planeten, herunder atmosfæriske forhold, bjergbygning (dannelse af kontinenter), naturlige farer såsom vulkaner og jordskælv, dannelse af mineralforekomster og vedligeholdelse af vores oceaner. Det er den proces, hvor planetens store kontinentalplader konstant bevæger sig, og de øverste lag af Jorden (skorpen) genbruges i kappen og erstattes af nye lag gennem processer såsom vulkansk aktivitet.

Hvor man tidligere troede, at pladetektonik startede for omkring 2,7 milliarder år siden, et hold af internationale videnskabsmænd brugte de mikroskopiske rester af en dråbe vand, der blev transporteret ind i Jordens dybe kappe – gennem pladetektonik – til at vise, at denne proces startede 600 millioner år før det. En artikel om deres forskning, der beviser, at pladetektonik startede på Jorden for 3,3 milliarder år siden, blev offentliggjort i det akademiske tidsskrift med stor effekt, Natur , den 16. juli.

"Pladetektonik genbruger konstant planetens stof, og uden den ville planeten ligne Mars, " siger professor Allan Wilson fra Wits School of Geosciences, som var en del af forskerholdet.

"Vores forskning, der viser, at pladetektonikken startede for 3,3 milliarder år siden, falder nu sammen med den periode, hvor livet startede på Jorden. Det fortæller os, hvor planeten kom fra, og hvordan den udviklede sig."

Jorden er den eneste planet i vores solsystem, der er formet af pladetektonik, og uden den ville planeten være ubeboelig.

For deres forskning, holdet analyserede et stykke stensmeltning, kaldet komatiite - opkaldt efter den type, der forekom i Komati-floden nær Barberton i Mpumalanga - det er resterne fra den varmeste magma, der nogensinde er produceret i den første fjerdedel af Jordens eksistens (det arkæiske). Mens de fleste af komatiitterne blev tilsløret af senere ændringer og eksponering for atmosfæren, små dråber af den smeltede sten blev bevaret i et mineral kaldet olivin. Dette gjorde det muligt for holdet at studere et perfekt bevaret stykke gammel lava.

"Vi undersøgte et stykke smelte, der var 10 mikron (0,01 mm) i diameter, og analyserede dets kemiske indikatorer såsom H ₂ O indhold, forholdet mellem klor og deuterium/brint, og fandt ud af, at Jordens genbrugsproces startede omkring 600 millioner år tidligere end oprindeligt antaget, " siger Wilson. "Vi fandt ud af, at havvand blev transporteret dybt ind i kappen og derefter dukkede op igen gennem vulkanske faner fra kerne-kappegrænsen."

Forskningen giver indsigt i de første stadier af pladetektonikken og starten på stabil kontinental skorpe.

"Det spændende er, at denne opdagelse kommer ved 50-årsdagen for opdagelsen af ​​komatiitter i Barberton Mountain Land af Wits Professorer, brødrene Morris og Richard Viljoen, " siger Wilson.