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Axios
Irgendwann in der Geschichte der Erde begann sich die Kruste des Planeten zu bewegen, was schließlich zu Kontinenten, Bergen und Vulkanen führte und die Oberfläche mit Nährstoffen und lebenserhaltenden Elementen versorgte. Neue Forschungsergebnisse zeigen, dass diese Bewegung zumindest an einigen Orten vor mehr als 3 Milliarden Jahren begann. Warum es wichtig ist: Die Erde ist der einzige bisher bekannte Planet, der eine tektonische Plattenbewegung gezeigt hat. Eine der größten Fragen in der Geowissenschaft ist, wann und wie die tektonische Aktivität begann und wie sie sich ändert. Die Antworten könnten auch die Suche nach Anzeichen ähnlicher Prozesse – und möglicherweise des Lebens – in fernen Welten leiten. . Kostenlos abonnieren. Schätzungen zur Entstehung der Plattentektonik reichen von 800 Millionen bis vor mehr als 4 Milliarden Jahren, aber die jüngsten Erkenntnisse stimmen überein, dass diese Bewegung seit etwa 3 Milliarden Jahren weltweit im Gange ist. Vor einer Milliarde Jahren, als eine Kugel aus flüssigem Mineral und Gesteinen im frühen Sonnensystem verschmolz – was der Geologe Michael Ackerson vom Smithsonian National Museum of Natural History “klebrige Erde” nennt. Dann begann sich der Planet abzukühlen, und als es passierte, bildeten sich darüber Platten, die sich irgendwann – vielleicht in primitiven Zaubersprüchen und hier und da – untereinander zu bewegen begannen. Dieser Subduktionsprozess funktioniert wie ein “Förderband”, das flüchtige Materialien und Chemikalien zwischen der Erdoberfläche und tief im Inneren recycelt und austauscht, sagt Ann Bauer, Geochemikerin an der Universität von Wisconsin-Madison. Das große Ganze: Was Plattentektonik ausmacht und wie sie begann, ist eine offene Debatte unter Wissenschaftlern. Die moderne Plattentektonik der Erde zeichnet sich durch eine große Anzahl von Klumpen aus, die sich jedes Jahr bewegen, Subduktion und Diffusion in der Mitte des Ozeans, die eine neue Kruste erzeugen. “Sie passieren gemeinsam auf der modernen Erde, aber das bedeutet nicht, dass sie zusammen angefangen haben oder dass sie immer zusammen passieren”, sagte der Harvard-Geologe Roger Fu Axios in einer E-Mail “In der Ära. Der Archi erstreckt sich von 4 bis 2,5 Milliarden Jahren”, sagt Michael Brown, Geologe an der University of Maryland. Die Hauptfrage ist jedoch, was dies bedeutet, wann und wie das plattenartige Verhalten weltweit stabil, anhaltend und allgegenwärtig wurde. Brown schlägt einen anderen Ansatz vor, um den Beginn der Plattentektonik zu erklären: Anstatt frühe Gesteine nach Anzeichen für verschiedene Aspekte der aufkommenden Plattentektonik zu durchsuchen, schlägt er vor, von der aktuellen Plattentektonik rückwärts zu arbeiten und zu untersuchen, wann diese Indikatoren verschwunden sind. “Wenn wir das tun, werden wir eine Vereinbarung erhalten, die 750 Millionen Jahre zurückreicht. Aber als wir auf 750 Millionen Jahre zurückgingen, kam es zu einem Streit.” Hintergrund: Mineralien wie Zirkon, die in alten Magmen kristallisieren, können Spuren der Elemente enthalten, die als Hinweise auf die Chemie – und indirekt auf die Geologie – dienen, die sie geformt haben. Neu: In einer Studie über Zirkon aus Jack Hills in Westaustralien – von denen einige 4,3 Milliarden Jahre alt sind, die älteste bekannte Substanz auf der Erde – fanden Akerson und Kollegen einen Anstieg des Aluminiumgehalts in Mineralien um etwa 3,6 Milliarden Jahre, sagt Akerson: Dort Es gibt zwei Möglichkeiten, wie Aluminium in Zirkon eindringt. Die Sedimente auf der Oberfläche, die große Mengen Aluminium enthalten, wurden möglicherweise tief in die Erde gebracht und geschmolzen, um Magma zu bilden, das dann zu Zirkon kristallisierte, das dann an die Oberfläche gedrückt wurde. Oder die Erde kühlte bis zu dem Punkt ab, an dem die Kruste kondensierte und Magma mit einem hohen Anteil an Aluminium auf der Oberfläche erschien. “Beide erfordern ähnliche Prozesse wie die Plattentektonik”, sagt Akerson. Eine andere Zirkonstudie von Acasta Gneiss im Norden Kanadas unter der Leitung von Bauer und dem Geologen Jesse Rimink von der Pennsylvania State University schlug ebenfalls eine Art Krustenbewegung vor, die vor 3,6 bis 3,8 Milliarden Jahren Mineralien bildete, basierend auf einer Verschiebung der Isotopenverhältnisse von Hafnium in Zirkon während dieser Zeit. Dann untersuchten die Forscher Zirkonaufzeichnungen von sechs anderen Orten auf der Welt und stellten fest, dass die gleiche Transformation ungefähr zur gleichen Zeit an anderer Stelle stattfand, sagt Bauer und fügt hinzu, dass sie nicht wissen, ob diese Proben das Ganze darstellen Globus und die verschiedenen Arten von Krusten auf der Oberfläche. zu dieser Zeit. Ja, aber: Nur weil diese geochemischen Verschiebungen heute normalerweise aufgrund der Plattentektonik auftreten können, “zeigt dies nicht schlüssig, dass diese Bedingungen in den von ihnen diskutierten Zeiten auf den frühen Erden existieren müssen”, sondern fügt hinzu, “es scheint, dass” etwas Großes passiert ist Erde um diese Zeit “und die Entwicklung zur Plattentektonik„ Y der Wahrscheinlichkeit “. Wie in diesem Artikel? Holen Sie mehr von Axios und abonnieren Sie Axios Markets kostenlos.