Геологи нашли земную кору времен "сотворения" Земли
Породы на северо-западе Канады содержат в себе следы первичной коры Земли, возникшей 4 миллиарда лет назад в момент формирования планеты в газопылевом диске Солнечной системы, говорится в статье, опубликованной в журнале Science.
"Открытие останков первичной коры Земли оказалось непростой задачей для нас. Наша новая методика позволяет находить ее следы в тех слоях пород, которые превратились просто в "древнейшую кору Земли" в результате различных форм геологической активности за то время, которое существует наша планета", — рассказывает Ричард Карлсон (Richard Carlson) из института науки Карнеги в Вашингтоне (США).
Сегодня геологи активно дискутируют о том, когда в недрах Земли запустились тектонические процессы, когда возникли ее первые континенты, и когда наша планета приобрела свой магнитный щит, защищающий жизнь от космических лучей и солнечного ветра.
На этот счет нет единого мнения. За последние годы теоретики и геологи-практики нашли множество доказательств в пользу того, что движение тектонических плит могло быть запущено практически сразу после рождения Земли, так и через почти миллиард лет после ее появления на свет. В пользу первого говорят следы древнего магнитного поля в кристаллах-цирконах, сформировавшихся 4 миллиарда лет назад, в пользу второго – множество других геологических факторов, связанных со свойствами пород, где были найдены эти камни.
Ответ на этот вопрос крайне сложно получить, как рассказывает Карлсон, по той причине, что до настоящего времени ученые считали, что на Земле не осталось никаких следов первичной коры, покрывавшей планету после ее формирования 4,5 миллиарда лет назад. Оказалось, что это не так.
Карлсон и его коллега Джонатан О'Нил (Jonathan O'Neil) из университета Оттавы (Канада) обратили внимание на то, что первичная кора Земли должна была обладать одной необычной чертой, отличавшей ее от всех остальных пород планеты – особым соотношением долей изотопов неодима.
Как объясняют ученые, во всех породах Земли присутствуют небольшие количества двух изотопов неодима – неодима-142 и неодима-144. Неодим-142 накапливался в ранней Солнечной системе в результате распада самария-146 – крайне нестабильного элемента, все следы которого должны были полностью исчезнуть из пород Земли примерно через 500 миллионов лет после формирования планеты.
Самарий-146, в свою очередь, был распределен по недрам планеты неравномерно, благодаря чему ученые сегодня могут определить, где залегали те или иные породы во времена рождения планеты, сравнивая доли неодима-142 и неодима-144, а также неодима-144 и стабильного самария-147. В целом, чем меньше неодима-142 содержится в породах, тем ближе они находились к поверхности Земли в момент ее формирования.
Руководствуясь этой идеей, ученые проанализировали концентрацию этих изотопов в предполагаемых древнейших, но не первичных породах коры Земли, залегающим на территории Канады, Гренландии, Австралии, ЮАР и ряда других уголков Земли. Оказалось, что именно на северо-западе Канаде, в окрестностях Гудзонского залива, встречаются залежи гранита и других пород, доли неодима в которых соответствуют значениям, характерным для первичной коры планеты.
Изучение образцов этой коры уже дало один крайне интересный результат – ее породы, как отмечают ученые, провели на поверхности Земли примерно 1,5 миллиарда лет, прежде чем они погрузились в недра планеты. Это указывает то, что движение тектонических плит на Земле могло начаться далеко не сразу после образования планеты, как считает сегодня большое количество ученых. Чтобы говорить об этом наверняка, как отмечают Карлсон и О'Нил, нужно больше данных из других уголков Земли.