Пъзелните парчета от скалистата обвивка на Земята се движат бавно и непрекъснато — процес, известен като тектоника на плочите. Тези динамични движения са помогнали за създаването на местообитанията и климата, допринесли за появата на живота на нашата планета. Въпреки това точно кога за пръв път се е появил този геоложки процес е предмет на научни спорове от десетилетия.
Сега учените заявяват, че са открили най-ранните преки доказателства за тектоника на плочите на Земята — единствената известна планета, притежаваща този геоложки процес. Откритията подсказват, че явлението вече е оформяло планетата преди милиарди години.
„Защо съществуват планини? Защо съществуват океани? Това има смисъл само в контекста на тектониката на плочите“, казва Роджър Фу, професор по науки за Земята и планетите в Харвардския университет, ръководил изследването. „Затова опитът да разберем кога се е случило това на ранната Земя е фундаментален въпрос. Той прави всичко останало разбираемо.“
Какво знаем за тектониката на плочите
Днес седемте основни и осемте второстепенни плочи на Земята, с дебелина средно 125 километра, се движат с постоянна скорост от няколко сантиметра годишно. Всяка плоча е в движение — или се отдалечава, или се приближава към съседните си, а вулканичната активност и земетресенията обикновено се концентрират по тези граници.
В научната общност съществуват различни мнения — едни твърдят, че тектониката на плочите е започнала преди 4,4 милиарда години, докато други предполагат, че е възникнала едва през последния 1 милиард години.
Новото откритие
Последното изследване разкрива, че плочите са се движили още преди 3,5 милиарда години — по времето на Архейския еон — когато планетата вече е обитавана от ранни микробни форми на живот. Като отместват назад времевата линия на активните тектонски плочи, откритията могат да хвърлят светлина върху ранната история на Земята и условията, поддържали ранния живот.
Как са получени доказателствата
Фу и колегите му анализираха скални проби от Ийст Пилбара Кратон — геоложка формация, богата на фосилни доказателства за ранни организми като строматолити, в австралийския район Пилбара.
За изследването учените използваха явление, наречено палеомагнетизъм. Магнитните минерали в скалите записват наклона на магнитните силови линии на Земята в момента на тяхното формиране, позволявайки на учените да определят първоначалната ориентация и географска ширина на скалите.
„Задачата ни беше да измерим тези зърна и да видим каква е магнитната ориентация на тези скали“, обяснява Фу. „Можете да вземете ъгъла между наблюдаваната посока на магнитното поле и хоризонталата и да определите дали се намирате близо до полюсите или до екватора.“
След анализ на 900 скални проби от Пилбара, обхващащи период от 30 милиона години, екипът установи, че част от формацията се е преместила по географска ширина от 53 до 77 градуса — отместване от десетки сантиметри годишно в продължение на няколко милиона години — и се е завъртяла по часовниковата стрелка с повече от 90 градуса.
Значението на откритието
Изследователите сравниха данните и с вече съществуващи палеомагнитни данни от Барбертън Грийнстоун Белт в Южна Африка, която е останала почти неподвижна на по-ниска географска ширина приблизително по същото време.
„Литосферата не е представлявала голяма, непрекъсната обвивка около целия глобус, каквато много хора са твърдели преди“, заяви водещият автор Алек Бренър, постдокторант в Йейлския университет. „Вместо това тя е била разделена на различни части, които са могли да се движат една спрямо друга.“
Откритието е изключително значимо, тъй като представлява огромно количество висококачествени палеомагнитни данни — рядкост за толкова древни скали, отбеляза Уве Киршер, научен сътрудник в австралийския университет Кюртин. „Това е ключово доказателство за това как Земята е преминала към света на тектониката на плочите“, добави той.
