Sydney:
Bumi adalah satu -satunya planet yang diketahui yang memiliki lempeng tektonik saat ini. Gerakan konstan dari lempengan -lempengan raksasa raksasa di atas magma planet ini menciptakan benua – dan bahkan mungkin membantu menciptakan kehidupan.
Di sebuah koran Diterbitkan di Nature Today, kolega dan saya mengungkapkan rahasia kerak bumi 4,5 miliar tahun yang lalu. Dalam prosesnya, kami juga menyediakan cara baru untuk mendekati salah satu misteri ilmiah abadi terbesar: kapan lempeng tektonik dimulai?
Terkait erat dengan perkembangan kehidupan
Bumi berusia sekitar 4,5 miliar tahun. Beberapa ilmuwan berpendapat bahwa dalam bentuk awalnya, planet ini tidak memiliki tektonik lempeng dan mungkin telah dicirikan oleh kerak yang stagnan (Bayangkan tutup tetap) – Mirip dengan yang ada di Mars.
Yang lain mengatakan itu mungkin ditandai oleh episodik, Stop-Start Tectonics. Yang terakhir mungkin telah dipicu oleh dampak meteorit utama yang umum sejak dini, tetapi menurun jumlahnya dari waktu ke waktu.
Tektonik pelat adalah terkait erat ke komposisi lautan dan atmosfer karena pergerakan pelat yang konstan juga menggerakkan karbon dan unsur -unsur lainnya di sekitar. Itu juga terkait erat Bagaimana panas dilepaskan dari interior Bumi.
Karena itu, lempeng tektonik juga dianggap terkait erat dengan perkembangan kehidupan di bumi.
Sidik jari kimia yang khas
Pergerakan pelat tektonik menghasilkan aktivitas vulkanik di batas mereka. Tetapi di pulau busur, seperti apa yang disebut Cincin Api yang mengelilingi Samudra Pasifik, vulkanisme ini memiliki sidik jari kimia yang khas yang hampir identik dengan kerak benua rata-rata saat ini. Misalnya, ada penipisan elemen niobium relatif terhadap elemen tanah jarang.
Karena itu, para ilmuwan telah lama berpikir bahwa kunci untuk menentukan kapan lempeng tektonik dimulai adalah menemukan penampilan pertama sidik jari ini di batuan kuno.
Sayangnya, tindakan lempeng tektonik juga memampatkan, meleleh dan memproses ulang batuan kerak bumi. Akibatnya, batu kuno sangat jarang dan mungkin tidak ada yang tersisa dari Eon Hadean (4,5-4 miliar tahun yang lalu).
Menariknya, meskipun ada banyak upaya selama beberapa dekade, hasil dari upaya tersebut untuk menentukan waktu timbulnya lempeng tektonik yang dihasilkan Perkiraan usia mulai dari 800 juta hingga 4,5 miliar tahun.
Jangkauan yang begitu besar menunjukkan masalah besar dalam pendekatan tersebut.
Pendekatan baru
Mulai awal 2024, tim peneliti yang saya pimpin mencoba pendekatan baru. Tim ini terdiri dari empat peneliti lain dari University of Oxford, Curtin University, University of Technology Queensland dan University of Lyon.
Kami menggunakan model matematika untuk mensimulasikan periode waktu ketika inti Bumi masih terbentuk dan permukaannya terdiri dari lautan batuan yang menggelegak dan cair. Secara khusus, kami menyelidiki tingkat peleburan mantel awal Bumi – dan perilaku elemen kimia selama proses ini.
Hasil kami menunjukkan kerak paling awal di Bumi – yang dikenal sebagai protocrust – yang terbentuk selama Eon Hadean, akan memiliki komposisi kimia yang identik dengan kerak benua rata -rata modern.
Sebagai contoh, niobium menjadi diekstraksi menjadi logam dan diangkat ke inti bumi, sedangkan unsur -unsur tanah jarang naik ke permukaan dalam magma yang mengkristal untuk membentuk kerak.
Sidik jari kimianya selalu ada
Penemuan ini memiliki implikasi besar untuk cara kita berpikir tentang sejarah awal Bumi. Ini berarti sidik jari kimia yang khas dari kerak benua selalu ada – dan hanya didaur ulang di busur pulau sejak saat itu.
Oleh karena itu, tanda tangan ini tidak dapat digunakan untuk menentukan kapan lempeng tektonik dimulai, menjelaskan mengapa penelitian sebelumnya tidak dapat mencapai konsensus apa pun.
Meskipun dampak meteorit besar akan menyebabkan pencairan dan pemrosesan ulang kerak paling awal, proses seperti itu hanya akan mendaur ulang sidik jari kimia kontinental, tidak membuatnya.
Beberapa dampak besar awal ini mungkin juga telah memulai subduksi periodik – gerakan ke bawah dan ke samping – pelat tektonik yang akhirnya jatuh ke dalam pola kontinu dan mandiri yang kita amati saat ini. Namun, penelitian kami menunjukkan bahwa menentukan kapan transisi ini terjadi lebih kompleks daripada yang dipikirkan dan akan membutuhkan metode penelitian baru.
Pemodelan lebih lanjut dari geodinamik kerak awal Bumi diperlukan untuk lebih memahami ketika menjadi tidak stabil dan mulai menundukkan. Demikian juga merupakan penilaian ulang implikasi dari ini untuk evolusi Bumi dan perkembangan utama kehidupan.
Pekerjaan ini juga memberi kita cara baru untuk memikirkan bagaimana benua dan kehidupan dapat terbentuk di planet berbatu lainnya.
(Pengarang: Simon TurnerProfesor, Sekolah Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas Macquarie
(Pernyataan Penafian: Simon Turner tidak bekerja untuk, berkonsultasi, memiliki saham sendiri atau menerima dana dari perusahaan atau organisasi mana pun yang akan mendapat manfaat dari artikel ini, dan tidak mengungkapkan afiliasi yang relevan di luar janji akademik mereka.)
Artikel ini diterbitkan ulang dari Percakapan di bawah lisensi Creative Commons. Baca Artikel asli.
(Kecuali untuk tajuk utama, cerita ini belum diedit oleh staf NDTV dan diterbitkan dari feed sindikasi.)
