Почему большинство горных пород на Земле намного моложе самой планеты?
Если не учитывать метеориты, Земля начиналась с такого же количества материала, сколько имеет и сегодня. Почему же большинство горных пород намного моложе самой планеты?
Об этом рассказывает издание Еврокомиссии CORDIS, передают OstanniPodii.com.
Не все горные породы на Земле имеют одинаковый возраст. На самом деле, большинство из них значительно моложе самой планеты. Считается, что возраст старейших участков океанической коры составляет 200 миллионов лет — миг по сравнению с миллиардами лет существования планеты. Что же происходит?
« Земля — активная планета», - объясняет Мод Бойе, геохимик из Университета Клермон-Овернь во Франции. «Это отличает ее от других планет нашей Солнечной системы, а также от нашей Луны».
На практике это означает, что постоянно движущиеся тектонические плиты нашей планеты постоянно перерабатывают горные породы. Когда океаническая плита встречается с континентальной плитой, она скользит под ней в мантию — этот процесс называется субдукцией, — где старые породы разрушаются. Затем из расплавленной мантии образуются новые породы.
Было обнаружено несколько пластов очень древних пород, например, зеленокаменный пояс Нуввуагиттук возрастом в миллиарды лет в Гудзоновом заливе Канады, а также столь же древние обнажения в Австралии, Китае, Гренландии и Южной Африке. Но даже у этой очень древней породы была сложная история. «Воздействие высоких температур во время столкновений в прошлом может изменить химический состав», - отмечает Бойе. «Это нарушает изотопную систему, которую мы используем для датировки пород».
Внеземная помощь в определении возраста Земли
Точное датирование возраста Земли, таким образом, представляет собой определенную проблему. Первоначальных пород, существовавших на самых ранних этапах создания планеты, уже просто нет. Чтобы определить дату ее создания, нам пришлось заглянуть за пределы нашего собственного мира.
«На нашей Луне нет тектоники плит», - объясняет Бойе. «Мы можем с уверенностью сказать, что около 80 % поверхности Луны очень старая — ей не менее 3 миллиардов лет».
Радиометрическое датирование используется для подтверждения возраста горных пород путем изучения соотношения двух разных изотопов. Радиоактивные изотопы распадаются за предполагаемый промежуток времени, что позволяет геологам определить возраст образца.
Таким образом, датирование лунной породы дало нам более четкое представление о возрасте нашей Солнечной системы. Другим ключевым элементом стало радиометрическое датирование метеоритов, которые образовались в первые десятки миллионов лет формирования Солнечной системы. Все эти данные — с Земли и за ее пределами — позволили ученым определить возраст Земли примерно в 4,5 миллиарда лет.
Раскрытие эволюции нашей планеты
Однако отсутствие камней возрастом 4,5 миллиарда лет означает, что ученые до сих пор не знают наверняка, какой на самом деле была Земля, когда газопылевые облака сконденсировались и образовали нашу планету. Это важно, поскольку для того, чтобы точно проследить эволюцию Земли, нам необходимо знать, что происходило в течение первых нескольких миллионов лет.
Бойе попыталась решить эту задачу в рамках недавнего проекта ISOREE. В частности, она проанализировала состав химического элемента неодима в примитивных метеоритах.
«Наш вывод заключается в том, что Земля была обогащена неодимом в результате неоднократных столкновений в первые миллионы лет существования Солнечной системы, которые уничтожили до 20% массы Земли», - добавляет она. «Мы смогли подчеркнуть роль столкновений в формировании планет и влияние на их состав».
Это исследование помогло расширить наше понимание того, как сформировались Земля и Солнечная система. Двигаясь вперед, Бойет интересуется возможностью отбора образцов пород глубоко внутри Земли, под крупными вулканами, такими как на Гавайях.
«Возможно, мы сможем найти здесь залежи горных пород, которые были сформированы на ранних этапах и не перемешивались в течение всего этого времени», - говорит она. «Измерение небольших изотопных вариаций из этих мест может дать нам больше информации о ранней эволюции Земли».