Атака из космоса: как «бомбардировки» гигантскими метеоритами привели к расколу суперконтинента Земли
Поскольку сегодня планета выглядит не так, что-то должно было спровоцировать распад этого суперконтинента. Теперь у нас есть новые доказательства того, что в этом сыграли большую роль удары гигантских метеоритов.
Поводом для открытия стала находка в виде кристаллов циркона, извлеченного из кратона в Западной Австралии — куска земной коры, который оставался стабильным более миллиарда лет. Известный как кратон Пилбара, он считается наиболее сохранным фрагментом земной коры в мире. Кристаллы циркона внутри него содержат свидетельства падения древних метеоритов до того, как континенты распались.
«Изучение состава изотопов кислорода в этих кристаллах циркона выявило "нисходящий" процесс, начинающийся с плавления пород у поверхности и развивающийся глубже, что соответствует геологическому эффекту ударов гигантских метеоритов», — объяснил геолог Тим Джонсон из Университета Кертина в Австралии.
«Наше исследование дает первые убедительные доказательства того, что процессы, которые в конечном итоге сформировали континенты, начались с ударов гигантских метеоритов, подобных тем, которые привели к вымиранию динозавров, но которые произошли миллиарды лет назад».
Метеоритная бомбардировка
Работа проводилась на 26 образцах горных пород, содержащих фрагменты циркона, возрастом от 3,6 до 2,9 млрд лет.
Исследовательская группа тщательно проанализировала изотопы кислорода; в частности, отношения кислорода-18 и кислорода-16, которые имеют 10 и 8 нейтронов соответственно. Эти отношения используются в палеогеологии для определения температуры образования породы, в которой обнаружены изотопы.
Основываясь на этих соотношениях, команда смогла выделить три основных этапа формирования и эволюции кратона Пилбара.
Первая стадия – образование большой доли цирконов, что соответствует частичному плавлению земной коры. Это частичное таяние, как показывают исследователи, вероятно, было результатом бомбардировки метеоритами, которые нагревали планетарную кору при ударе. Самое старое скопление этих цирконов, согласно интерпретации команды, было результатом одного гигантского удара, приведшего к образованию кратона.
Вторая стадия была периодом переработки и стабилизации ядра земной коры, за которым последовал третий этап – период плавления и гранитообразования. Это стабилизированное ядро затем, намного позже, эволюционировало, чтобы стать сегодняшними континентами, как и кратоны, найденные на других континентах по всему миру.
Однако за прошедшие эпохи на Землю обрушилось множество метеоритов, количество которых намного превышает количество континентов. Только самые сильные удары могут генерировать достаточно тепла для создания кратонов, которые кажутся в два раза толще окружающей их литосферы.
Эти результаты согласуются с ранее предложенными моделями формирования кратонов по всему миру, но, по словам исследователей, представляют собой самое убедительное доказательство теории.
5 интересных фактов о кратоне Пилбара
-
Возраст кратона Пилбара оценивается примерно в 3,5-3,6 миллиарда лет, что делает его одним из самых древних образований коры Земли.
-
Кратон Пилбара занимает примерно 500 000 квадратных километров.
-
Он содержит следы древней вулканической активности и метаморфизма, свидетельствующие о том, что эти земли прошли через множество геологических изменений за свою долгую историю.
-
Этот регион также известен своим уникальным биологическим многообразием, включая множество видов растений и животных, адаптированных к жестким условиям среды.
-
Кратон Пилбара представляет интерес для ученых из различных областей науки, включая геологию, биологию, астрономию и др., внося свой вклад в нашу общую картину эволюции Земли и Вселенной.
Будущие исследования
Однако это всего лишь один из 35 известных кратонов на Земле. Чтобы сделать доказательства еще более убедительными, команде нужно будет сравнить свои результаты с большим количеством образцов из других областей, чтобы увидеть, согласуется ли их модель в глобальном масштабе.
«Данные, относящиеся к другим областям древней континентальной коры на Земле, по-видимому, показывают закономерности, аналогичные обнаруженным в Западной Австралии», — заявил Джонсон. — Мы хотели бы проверить наши выводы на этих древних скалах, чтобы увидеть, как мы подозреваем, наша модель применима более широко».