Zeme chýba časť jej kôry a vedci teraz majú nový názor na to, čo je na vine: veľa ľadovcov.
Asi pred 720 miliónmi rokov bola Zem zakrytá globálnym ľadom, v dobe známej ako Snowball Earth. Vedci uviedli, že drvenie týchto ľadových plátov na celom svete môže buldozovať do oceánov 3 až 5 km (3 a 5 km) kôry. Tam ho doskladali tektonické platne späť do horúcej strednej vrstvy Zeme, plášťa, recyklácie. do novej skaly.
Ak majú vedci pravdu, Snowball Earth vysvetľuje veľmi zvláštny rys geológie zvaný Veľká nekonformita. Z pohľadu celého sveta sa táto nezhoda týka vrstvy, v ktorej sa usadzujú sedimentárne horniny priamo na vrchole najstaršej základovej horniny kôry. Medzi týmto vyvrhnutým alebo metamorfovaným suterénom a najstaršími zachovanými sedimentárnymi horninami chýbajú stovky miliónov rokov sedimentárne vrstvy. Napríklad v Grand Canyone jednoducho chýbajú neuveriteľné 1,2 miliardy rokov skaly.
Minerálne tajomstvo
C. Brenhin Keller, geochronológ z Kalifornskej univerzity, Berkeley, sa pri pokuse o výskum zirkónov, minerálov, ktoré sú také tvrdé a vytrvalé, že prežijú dlhšie ako ktorékoľvek iné časti kôry, nesnažil vysvetliť Veľkú nezhodu. na Zemi. Najstaršie zirkóny sú staré 4,4 miliardy rokov, iba o 165 miliónov rokov mladšie ako planéta samotná.
Pretože zirkóny dokážu prežiť takmer čokoľvek, uchovávajú záznamy o zemskej kôre, aj keď sú roztavené, remixované a recyklované v plášti, aby vytvorili novú horninu. Keller a jeho tím zhromaždili údaje o asi 34 000 zirkónoch so zameraním na hodnoty konkrétnych izotopov alebo molekulárnych variantov nazývaných hafnium-176 a hafnium-177.
Hafnium-176 je izotop strieborného kovového prvku hafnium, ktorý sa tvorí počas rádioaktívneho rozkladu lutória, ďalšieho strieborného prvku. Lutetium má sklon zostať vo vnútri plášťa, namiesto toho, aby sa začleňovalo do magmy a strieľalo do kôry pomocou sopečných erupcií, povedal Keller spoločnosti Live Science. Výsledkom je, že plášť je zvlášť bohatý na luténium, a preto je tiež bohatý na hafnium-176, ktoré sa tvorí pri rozklade lutória. Kôra je v porovnaní s iným izotopom hafnia, hafnia-177, bohatšia. Z tohto dôvodu môže pomer hafnia-176 k hafnia-177 v zirkóne povedať vedcom, či sa tento zirkón tvoril z magmy, ktorá pochádza z plášťa - alebo z magmy, ktorá bola recyklovaná z topenia starej kôry.
Recyklovaná kôra
Kellerovi a jeho kolegom na prekvapenie pomery v pomere zirkónu odhalili, že veľké množstvo starej kôry sa recyklovalo a pretavovalo na výrobu nových zirkónov a to všetko naraz. Bolo to „skutočne dramatické“, povedal Keller.
„Ak to chcete urobiť v globálnom meradle, musíte dostať veľa kôry horúcej a roztaviť ju do novej magmy,“ povedal.
Aby to bolo možné urobiť rýchlo, veľa kôry by sa muselo rýchlo roztaviť v dolnej kôre, povedal Keller, alebo by sa musela zatlačiť dolu do plášťa pri morskom dne v procese zvanom subduction. Našťastie cestovanie vodou zanecháva na molekulách kyslíka v zirkónoch špecifický súbor molekulárnych odtlačkov prstov, takže Keller a jeho tím mohli skontrolovať, či zirkóny (a horniny, ktoré ich kedysi hostili) prešli vodnou cestou. Ukazuje sa, že áno.
Objavil sa príbeh: obrovské množstvo kôry, ktoré sa zrazu presunulo do oceánskych tlmiacich zón, aby sa rozdrvilo späť do plášťa. Ale ak sa všetka tá kôra presunula do oceánu, niekto si pravdepodobne mal všimnúť eróziu, povedal Keller.
„A skutočne máme - vo Veľkej nezhode,“ povedal.
Čistené
Keller pripúšťa, že ide o mimoriadny nárok a bude vyžadovať mimoriadne dôkazy. Spolu so svojimi kolegami urobil krok k poskytnutiu niektorých dôkazov tým, že sa pozrel na inú líniu výskumu o kráteroch vplyvu. Asi pred 700 miliónmi rokov zistili, že krátery dopadajúce na Zem boli utreté takmer čisté. Iba dvaja veľkí kráteri, sudburská kotlina v Kanade a kráter Vredefort v Južnej Afrike, predchádzali snehovej gule - a tí kráteri boli neuveriteľne obrovskí, pôvodne merali 150 km a 185 km (300 km). Boli erodovaní na zlomok svojej pôvodnej veľkosti.
Keller a jeho tím si myslia, že ľadovce Snowball Earth vymazali všetky ostatné impaktné krátery a trochu zoškrabali vrch Sudbury a Vredefort. Podľa ich výpočtov boli v priemere 1,8 až 3 vertikálne míle (3 a 5 km) kôry zoškrabané snehovými pokrývkami Zeme na snehu počas 64 miliónov rokov. Na niektorých miestach povedala Keller, že strata bola väčšia a na iných sa vôbec nestratila žiadna kôra.
Ľad by sa musel oholiť iba priemerne 0,002 palca (0,0625 milimetra) špiny a každoročne sa zbaviť kôry, aby dosiahol tento výkon, povedal Keller. To je vánok aj pre súčasné ľadovce, povedal. Dnes sa miera erózie pre kontinentálne ľadové štíty pohybuje od 0,004 do 0,19 palca (0,1 až 4,8 mm), pričom strmé horské ľadovce sa pohybujú takmer 4 palce (100 mm) skaly a nečistoty ročne.
Vedci považovali ľadovce už za možnú príčinu Veľkej nezhody, ale táto myšlienka bola do značnej miery opustená, uviedol Keller. Dokument z roku 1973 o myšlienke geológa University of North Carolina William White nedokázal získať jedinú citáciu od iných vedcov. Iné teórie zahŕňajú nemožné (obrie prílivy, ktoré utierali pôdu čistú, ale vyžadovali by si, aby mesiac tvoril miliardy rokov neskôr, ako to skutočne bolo) a primeranejšie (zdvih a následné zvetrávanie masívneho superkontinentu).
Je možné, že pri zdvíhaní kilometrov kôry zohrali úlohu povznesenie aj ľadovce, povedal Keller. V roku 2013 vedci zistili, že horniny z obdobia snehovej gule zachytili a uložili oxid uhličitý z atmosféry, pravdepodobne preto, že extrémne počasie spôsobilo, že boli horniny obzvlášť porézne. Toto zachytenie oxidu uhličitého by mohlo spustiť globálne ochladzovanie, ktoré je v modernej dobe prevrátené v dôsledku spaľovania fosílnych palív. Chladenie mohlo viesť k globálnej ľadovej klíme a výsledné ľadovce mohli potom ešte viac urýchliť eróziu.
Keller a jeho tím pracujú na získaní finančných prostriedkov na testovanie hlbokých suterénnych hornín pod Veľkou nekonformitou, aby zistili, kedy boli zdvihnuté na povrch. Rozlúštenie načasovania zdvihu a zaľadnenia by mohol pomôcť objasniť, čo vyvolalo snehovú guľu Zem - a čo je v konečnom dôsledku zodpovedné za miznúcu kôru Zeme.
Poznámka editora: Tento článok bol aktualizovaný, aby naznačoval, že Mesiac by sa musel vytvoriť „neskôr“, nie skôr, ako už bolo uvedené, aby sa podporila teória obrieho prílivu na vysvetlenie chýbajúcich vrstiev.
