Новое исследование, анализирующее фрагменты самых древних горных пород на Земле, добавляет некоторые из убедительных доказательств того, что земная кора работала так же, как и современная тектоника плит, по крайней мере, 3,25 миллиарда лет назад. Исследование также предоставляет самое раннее доказательство того, когда северный и южный магнитные полюса планеты поменялись местами.
Эти два результата дают представление о том, как такие геологические изменения могли привести к созданию среды, более благоприятной для развития жизни на планете.
Новая работа была сосредоточена на части кратона Пилбара в западной Австралии, одном из старейших и наиболее стабильных участков земной коры.
Используя новые методы и оборудование, исследователи показывают, что некоторые из самых ранних поверхностей Земли перемещались со скоростью 6,1 сантиметра в год и 0,55 градуса каждый миллион лет.
Эта скорость более чем вдвое превышает ту, с которой древняя кора двигалась исходя из предыдущего исследования, проведенной теми же учеными.
Как скорость, так и направление этого широтного дрейфа оставляет тектонику плит как наиболее логичное объяснение.
В статье ученые также описывают, что считается старейшим свидетельством того, когда магнитные Северный и Южный полюса поменялись местами.
Такой тип переворота является обычным явлением в геологической истории Земли: полюс переворачивался 183 раза за последние 83 миллиона лет и, возможно, несколько сотен раз за последние 160 миллионов лет.
Инверсия многое говорит о магнитном поле планеты 3,2 миллиарда лет назад. Ключевым среди этих выводов является то, что магнитное поле, вероятно, было стабильным и достаточно сильным, чтобы предотвратить разрушение атмосферы Земли солнечными ветрами.
Это понимание в сочетании с результатами по тектонике плит дает ключ к разгадке условий, при которых развивались самые ранние формы жизни.
Сегодня внешняя оболочка Земли состоит примерно из 15 движущихся блоков земной коры или плит, которые удерживают континенты и океаны планеты. На протяжении эпох плиты дрейфовали, сталкивались и расходились, образуя новые континенты и горы и подвергая воздействию атмосферы новые горные породы, что привело к химическим реакциям, стабилизировавшим температуру поверхности Земли на миллиарды лет.
Трудно найти доказательства того, когда началась тектоника плит, потому что самые старые куски коры вдавлены во внутреннюю мантию и никогда не всплывают на поверхность.
Только 5 процентов всех горных пород на Земле старше 2,5 миллиардов лет, и ни одна порода не старше примерно 4 миллиардов лет.
В целом, исследование говорит, что тектонические движения произошли относительно рано в 4,5-миллиардной истории Земли и что ранние формы жизни возникли в более умеренной среде.
В будущих исследованиях ученые планируют сосредоточить внимание на кратоне Пилбара, а также изучить другие древние места коры по всему миру. Они надеются найти более старые свидетельства движения плит, подобного современному, и время, когда магнитные полюса Земли поменялись местами.
Статья о работа была опубликована в PNAS.