Нове дослідження виявило несподівані підказки про зародження субдукції на Землі. Гадейський еон, що тривав від 4,6 до 4,0 мільярда років тому, і досі залишається найменш вивченим періодом у минулому Землі. Він розпочався з народження планети й невдовзі був позначений гігантським зіткненням із об’єктом розміром із Марс.
Ця подія призвела до утворення Місяця та повного плавлення внутрішніх шарів Землі. Кора почала тверднути приблизно 4,5 мільярда років тому, однак вчені все ще дискутують про те, якими були умови після цього раннього охолодження.
Більшість дослідників тривалий час припускали, що Земля в цей період перебувала у тектонічному режимі «застиглої плити». Згідно з цією ідеєю, поверхня планети складалася з товстої нерухомої оболонки, тоді як конвекція відбувалася лише в мантії під нею. Такий сценарій не передбачає субдукції — тобто занурення земної кори в глибини планети — або формування континентальної кори, що характерно для сучасної плитної тектоніки.
Виклик усталеним уявленням
Тепер дослідники з проєкту ERC Synergy Grant “Monitoring Earth Evolution through Time” (MEET) — колаборації між геохіміками з Гренобля (Франція) та Медісона (США), а також геодинамічними моделювальниками з GFZ Центру геонаук імені Гельмгольца в Потсдамі (Німеччина) — ставлять під сумнів цей погляд.
У своєму новому дослідженні, опублікованому в журналі Nature Communications, команда MEET представила докази того, що субдукція та формування континентальної кори вже були активними й навіть інтенсивнішими в гадеї, ніж вважалося раніше.
Використовуючи новітню аналітичну методику, команда з Гренобля виміряла ізотопи стронцію та слідові елементи у включеннях розплаву, збережених у 3,3-мільярдолітніх кристалах олівіну. Тим часом команда GFZ застосувала передові геодинамічні моделі, щоб інтерпретувати ці геохімічні сигнали в контексті процесів ранньої Землі.
Об’єднавши результати, дослідники дійшли висновку, що рання Земля була набагато активнішою, ніж вважалося, і що масштабна субдукція та формування континентів могли розпочатися на сотні мільйонів років раніше, ніж припускали попередні моделі.