Ny forskning föreslår att jordens tidiga kontinenter kunde ha bildats genom högtryckssmältning av jordskorpan snarare än subduktion, vilket potentiellt skulle försena starten av plattektoniken och revidera vår förståelse av jordens geologiska historia och dess inverkan på livet.
En färsk studie utmanar traditionella åsikter om hur jordens kontinenter bildades, vilket tyder på att subduktion kanske inte var nödvändig. Hans fynd tyder på att smältningen av jordskorpan kan förklara bildandet av kontinenter, så att tvivel om när plattektoniken började och belysa dess inverkan på livets ursprung.
Bildandet av jordens kontinenter för miljarder år sedan skapade en grund för livet att blomstra. Men forskarna är fortfarande delade om hur dessa landmassor kom till och om de inblandade geologiska processerna är desamma som de vi observerar idag.
En färsk artikel från University of Illinois Chicagos David Hernández Uribe i Naturgeovetenskap lägger till ny information till den debatten och sticker hål i den ledande teorin om kontinentbildning. Hernández Uribe använde datormodeller för att studera bildandet av magma som tros hålla ledtrådar till kontinenternas ursprung.
Geologiska processer och zirkonstudier
Magma är det smälta ämnet som, när det svalnar, bildar stenar och mineraler. Hernández Uribe letade efter magma som matchar sammansättningen av sällsynta mineralfyndigheter som kallas zirkoner som går tillbaka till den arkeiska perioden för 2,5 till 4 miljarder år sedan, när forskare trodde att kontinenter först bildades.
Förra året publicerade forskare från Kina och Australien en artikel som hävdade att arkeiska zirkoner endast kunde bildas genom subduktion – när två tektoniska plattor kolliderar under vattnet och pressar landmassa till ytan. Den processen sker fortfarande idag, orsakar jordbävningar och vulkanutbrott och omformar kontinenternas kuster.
Men Hernández Uribe, biträdande professor i jord- och miljövetenskap, fann att subduktion inte var nödvändig för att skapa arkeiska zirkoner. Istället fann han att mineralerna kunde bildas genom högt tryck och temperaturer i samband med smältningen av jordens tjocka urskorpa.
”Med mina beräkningar och modeller kan du få samma signaturer för zirkoner och till och med ge en bättre matchning genom den partiella smältningen av botten av skorpan,” sa Hernández Uribe. ”Så baserat på dessa resultat har vi fortfarande inte tillräckligt med bevis för att säga vilken process som bildade kontinenterna.”
Implikationer på plattektonik och liv på jorden
Resultaten ökar också osäkerheten om när plattektoniken började på jorden. Om jordens första kontinenter bildades genom subduktion, innebar det att kontinenter började röra sig mellan 3,6 och 4 miljarder år sedan – så lite som 500 miljoner år in i planetens existens. Men den alternativa teorin om smältskorpan som bildar de första kontinenterna betyder att subduktion och tektonik kunde ha börjat mycket senare.
”Vår planet är den enda planeten i solsystemet som har aktiv plattektonik som vi känner den,” sa Hernández Uribe. ”Och detta har att göra med livets ursprung, för hur de första kontinenterna rörde sig styrde vädret, det kontrollerade havens kemi och allt som är relaterat till liv.”