Ce legătură există între tectonica plăcilor și apariția vieții pe Pământ?

Pământul este o planetă dinamică și în continuă schimbare. De la formarea munților și oceanelor până la erupția vulcanilor, suprafața planetei noastre se află într-o continuă schimbare.

În centrul acestor schimbări se află forța puternică a tectonicii plăcilor – mișcările plăcilor Pământului. Acest proces fundamental a modelat topografia actuală a planetei noastre și continuă să joace un rol în viitorul ei. Dar cum a fost activitatea tectonică a plăcilor în perioada timpurie a Pământului? Și a avut loc acest proces chiar în perioada în care se crede că s-a format viața?

• Iată cum o simplă cană cu ceai poate deveni un detector de particule!
• Pentru prima dată în istorie, astronomii au fotografiat îndeaproape o stea din afara galaxiei Calea Lactee

„Natura tectonică dinamică a Pământului modern este unul dintre motivele pentru care viața există astăzi”, spune Wriju Chowdhury, cercetător asociat postdoctoral în laboratorul lui Dustin Trail, profesor asociat de științe ale pământului și mediului la Universitatea din Rochester.

„Explorarea geodinamicii și a diversității litologice a Pământului timpuriu ar putea duce la dezvăluiri despre modul în care a început viața pe planeta noastră”.

Chowdhury este primul autor al unui articol publicat în Nature Communications, care prezintă modul în care cercetătorii din Rochester au folosit mici cristale de zirconiu pentru a debloca informații despre magme și activitatea tectonică a plăcilor în primele zile ale Pământului.

Tectonica plăcilor alimentează crearea și distrugerea scoarței Pământului

Cercetarea oferă dovezi chimice că tectonica plăcilor a avut loc cel mai probabil acum mai mult de 4,2 miliarde de ani, când se crede că viața s-a format pentru prima dată pe planeta noastră. Această descoperire s-ar putea dovedi benefică în căutarea vieții pe alte planete.

Tectonica plăcilor pe Pământul modern este „extrem de importantă”, spune Trail, deoarece este „mecanismul dominant pentru crearea și distrugerea scoarței terestre”.

Pământul este singura planetă cunoscută care are o crustă superioară mobilă, care este ciclic distrusă și creată. Procesul livrează elemente critice, cum ar fi fierul și magneziul, din interiorul Pământului către suprafața acestuia și controlează ciclurile apei și carbonului de pe Pământ. Dar, mai important pentru geologi, tectonica plăcilor topește și amestecă rocile pentru a crea magme cu compoziții chimice specifice, în funcție de rocile implicate și de locul în care a avut loc „distrugerea”. Prin urmare, compoziția chimică a magmei poate indica stilul de tectonică care a creat-o.

Cristale antice sau mici capsule ale timpului

Chowdhury și colegii săi și-au desfășurat cercetările folosind zirconi – cristale minuscule din roci care sunt ca niște mici capsule ale timpului. Zirconii conțin urme de elemente chimice, blocate în cristale în momentul în care acestea s-au format. Cercetătorii datează zirconii și apoi lucrează în sens invers, zirconii dezvăluind informații despre compoziția chimică a magmei din care s-au cristalizat zirconii.

Cercetătorii folosesc apoi informațiile despre magme pentru a reconstrui mediul fizic și chimic – și pentru a deduce stilurile de tectonică a plăcilor – al Pământului timpuriu, în perioada în care s-au format zirconii. În acest caz, zirconii aveau o vechime cuprinsă între 3,8 și 4,2 miliarde de ani, scrie EurekAlert.

Potrivit lui Chowdhury, majoritatea cercetătorilor deduc informații despre Pământul timpuriu folosind zirconii pentru a crea modele probabilistice pentru a prezenta diferite scenarii tectonice.

Chowdhury și colegii săi au făcut un pas mai departe pentru a descrie nu doar zirconii, ci și magmele părintești.

O caracteristică cheie a unei planete locuibile

„Magmele părinte sunt mult mai directe și mai fiabile, deoarece sunt mai aproape de sursă – stilul tectonic real”, spune Chowdhury. „Studiul nostru descrie conținutul izotopic de siliciu și oxigen al zirconilor și conținutul de oligoelemente al magmei părintești, ceea ce nu a mai fost combinat și prezentat până acum”.

Chowdhury, Trail și colegii lor au găsit asemănări chimice între magmele timpurii ale Pământului și magmele moderne create la granițele plăcilor tectonic active, cum ar fi lanțurile Cascade și Aleutine sau zonele din Japonia și Munții Anzi.

„Acest lucru sugerează o continuitate tectonică din timpurile antice până în cele moderne”, spune Trail. „Altfel spus, studiul nostru arată că Pământul, acum miliarde de ani, ar fi putut funcționa în mod similar cu cel de astăzi”.

Cercetătorii nu au determinat dacă viața a existat atunci când a început tectonica plăcilor – „nici viața, nici tectonica nu au încă o dată exactă de început”, spune Chowdhury, menționând că, de fapt, comunitatea geologilor este divizată în privința acestor puncte. Dar noile date oferă dovezi chimice care sugerează că tectonica plăcilor ar fi putut avea loc cu mai mult de 4,2 miliarde de ani în urmă.

Vă recomandăm să mai citiți și:

Placa tectonică uriașă de sub Oceanul Indian se rupe în două. Cum au aflat cercetătorii și cât sunt de îngrijorați

A fost înregistrată activitate tectonică pe parte vizibilă a Lunii

Placa tectonică din largul apelor Portugaliei se împarte în două

Oamenii de știință au făcut o nouă descoperire sub plăcile tectonice ale Pământului