Новое исследование, опубликованное в Nature Communications, переворачивает представления о самом раннем прошлом планеты: химические «подписи», зафиксированные в древних кристаллах, указывают на то, что переработка земной коры и зарождение континентов начались уже в катархее — более 4 млрд лет назад.
Подвижная планета вместо «тихой оболочки»
Команда под руководством Адриена Везине из Университета Гренобль-Альпы изучила микрокапли магмы, сохранившиеся в кристаллах оливина в породах ЮАР возрастом 3,27 млрд лет. Их химический состав сопоставили с компьютерными моделями. Оказалось, что ранняя Земля не была покрыта неподвижной корой, а переживала короткие, но интенсивные эпизоды субдукции.
Субдукция — погружение одной литосферной плиты под другую — обновляет поверхность планеты, вызывает землетрясения, извержения и формирует континентальную кору. Без нее материки были бы тоньше и менее устойчивы.
Следы в древних кристаллах
Изотопные измерения и соотношения микроэлементов (^87Sr/^86Sr, Nb/U, Ce/Pb) показали: источники магмы обеднены рядом элементов из-за более раннего извлечения коры. Это значит, что к концу катархея могло существовать до 80% массы современной континентальной коры.
Модели ранней тектоники
Компьютерное моделирование подтвердило: данные лучше всего объясняет сценарий «флуктуирующего режима подвижной плиты» — серии кратких, но мощных эпизодов субдукции, запускаемых мантийными плюмами. Континенты формировались быстро, оставляя химические следы в мантии.
Последствия для науки
Если континенты существовали уже более 4 млрд лет назад, это меняет представления о климате, составе океанов и условиях, в которых зарождалась жизнь.
Ученые признают: максимальные оценки могут быть завышены, но даже консервативные сценарии показывают высокую активность мантии. Совпадение геохимических данных и моделей делает картину убедительной: Земля начала «работать» как динамическая система намного раньше, чем считалось.
PS: Ставьте лайк и подписывайтесь на «Ведомости» в Telegram и MAX