Οι βράχοι από την ανατολική ακτή του κόλπου Hudson στον Καναδά περιέχουν στοιχεία μερικών από τα πρώτα κρούστα της Γης, σύμφωνα με νέα ερευνητικά ευρήματα.
Τα ίδια τα βράχια είναι γρανίτες ηλικίας 2,7 δισεκατομμυρίων ετών, αλλά εξακολουθούν να κρατούν τα χημικά σήματα των προδρόμων πετρωμάτων που έχουν λιωθεί και ανακυκλωθεί για να σχηματίσουν τους βράχους που υπάρχουν σήμερα. Η νέα μελέτη, που δημοσιεύθηκε online σήμερα (17 Μαρτίου) στο περιοδικό Science, διαπιστώνει ότι οι πρόδρομοι αυτοί σχηματίστηκαν περίπου 4,3 δισεκατομμύρια χρόνια πριν.
Η Γη είναι 4,6 δισεκατομμυρίων ετών και η αστρονομική επίδραση που δημιούργησε το φεγγάρι έγινε περίπου 4,5 δισεκατομμύρια χρόνια. Αυτό καθιστά τους πρόδρομους βράχους στους καναδικούς γρανίτες μεταξύ των πρώτων φλοιών μετά την επίδραση που σχηματίζει φεγγάρι, δήλωσε ο επικεφαλής της μελέτης Jonathan O'Neil, γεωεπιστήμονας στο Πανεπιστήμιο της Οτάβα του Καναδά.
Η ιστορία του Hadean
Η νέα έρευνα είναι μια προσπάθεια να εξερευνήσουμε το αιώνα Hadean, μια μυστηριώδη και μάλλον λιωμένη φάση της ιστορίας της Γης. Ο Χαντάν αρχίζει με το σχηματισμό της Γης και τελειώνει περίπου 4 δισεκατομμύρια χρόνια πριν, και πολύ λίγα γεωλογικά υπολείμματα αυτής της εποχής παραμένουν. Οι περισσότεροι βράχοι από τον Hadean έχουν ανακυκλωθεί εδώ και πολύ καιρό πίσω στο μανδύα του πλανήτη.
"Rocks που είναι 3,6 έως 3,8 δισεκατομμύρια ετών ή παλαιότεροι, μπορούμε να τους μετρήσουμε στα δάχτυλα του χεριού μας, βασικά", δήλωσε ο O'Neil στην Live Science. "Έχουμε ένα πολύ περιορισμένο δείγμα ροκ για να κατανοήσουμε τα πρώτα δισεκατομμύρια χρόνια της ιστορίας της Γης".
Οι γρανίτες που βρήκαν βόρεια του κόλπου Hudson του Καναδά δεν χρονολογούνται στον Hadean, αλλά αντιβαίνουν στη ζώνη Greenstone του Nuvvuagittuq, σχηματισμό που πιστεύεται ότι περιέχει τους παλαιότερους γνωστούς βράχους στη Γη, ηλικίας 3,8 έως 2,48 δισεκατομμυρίων ετών. (Το μόνο παλαιότερο γεωλογικό υλικό είναι μικροί κόκκοι ορυκτών που ονομάζονται ζιρκόνια από τον Jack Hills της Αυστραλίας, αλλά οι αρχικοί βράχοι που κρατούσαν αυτούς τους κόκκους έχουν από καιρό ξεπεραστεί.)
Μερικοί επιστήμονες πιστεύουν ότι τόσο τα ζιρκόνια του Jack Hills όσο και η ζώνη Greenstone του Nuvvuaguittuq περιέχουν ίχνη της πρώιμης ζωής στον πλανήτη, αν και αυτά τα ευρήματα είναι αμφιλεγόμενα.
Ένα γεωλογικό οικογενειακό δέντρο
Ο O'Neil και ο συν-συγγραφέας Richard Carlson του Ινστιτούτου για την Επιστήμη Carnegie ενδιαφέρθηκαν για τους 2,7 δισεκατομμυριούχους γρανίτες επειδή γνώριζαν ότι τα πετρώματα αυτού του είδους έπρεπε να σχηματίζονται από έναν «γονέα» βράχο που είχε θάφτηκαν και λειώθηκαν εν μέρει πριν αναμορφωθούν. Το ερώτημα ήταν, πόσο χρονών ήταν αυτό το γονικό βράχο;
Για να ανακαλύψουν, οι ερευνητές στράφηκαν στη χρονολόγηση σαμαρίου-νεοδυμίου, μια μέθοδο που χρησιμοποιεί αναλογίες διαφορετικών παραλλαγών αυτών των δύο στοιχείων σπάνιων γαιών για τον προσδιορισμό της ηλικίας. Μια μοριακή παραλλαγή, ή ισότοπο, σαμάριου, σαμαρίου-146, δεν υπάρχει πλέον στη Γη: Όλα υποβλήθηκαν σε ραδιενεργό διάσπαση στα πρώτα 500 εκατομμύρια χρόνια της ιστορίας του πλανήτη, δήλωσε ο O'Neil.
Το σαμαρίο-146 διασπάται στο νεοδύμιο-142, οπότε κάθε βράχος που σχηματίζεται μετά τα πρώτα 500 εκατομμύρια χρόνια της ιστορίας της Γης κρατά την ίδια αναλογία νεοδυμίου-142 με άλλα ισότοπα νεοδυμίου. Οποιοσδήποτε βράχος που παρουσιάζει διακύμανση σε αυτόν τον λόγο νεοδυμίου πρέπει να έχει σχηματιστεί στα πρώτα 500 εκατομμύρια χρόνια της ιστορίας της Γης, ανέφεραν οι ερευνητές.
Ήταν ακριβώς αυτό το είδος παραλλαγής που οι επιστήμονες βρήκαν στους βράχους του Hudson Bay - ένα έλλειμμα στο λόγο νεοδυμίου-142 έως νεοδυμίου-144 σε σύγκριση με τους σύγχρονους βράχους.
"Σημαίνει ότι ο γονικός τους βράχος έπρεπε να είναι πολύ μεγάλος", δήλωσε ο O'Neil. Οι ερευνητές διαπίστωσαν επίσης ότι το γονικό βράχο ήταν πιθανό βασαλτικό ωκεάνιο φλοιό και όχι ξηρό έδαφος.
Οι ερευνητές εκτιμούν ότι ο γονικός βράχος ήταν 1,5 δις χρόνια μεγαλύτερος από τους σύγχρονους γρανίτες που επιβιώνουν σήμερα. Αυτό είναι ενδιαφέρον όχι μόνο επειδή ο γονικός βράχος ήταν μερικά από τα πρώτα κρούστα στη γη, δήλωσε ο O'Neil, αλλά επειδή ο γονικός βράχος κολλήθηκε για πολύ καιρό πριν ανακυκλωθεί. Η σημερινή ωκεάνια κρούστα επιμένει στην επιφάνεια μόνο για περίπου 200 εκατομμύρια χρόνια, προτού ωθηθεί πίσω στο μανδύα και λιώσει εν μέρει, δήλωσε ο O'Neil. Ο γονικός βράχος των γρανιτών του κόλπου Hudson έμεινε στην επιφάνεια για περισσότερο από ένα δισεκατομμύριο χρόνια πριν ανακυκλωθεί, πέντε φορές όσο επιβιώνει ο σημερινός ωκεάνιος φλοιός.
