Zemei trūkst savas garozas, un tagad zinātniekiem ir jauns pamats vainīgajam: Daudz ledāju.
Gandrīz pirms 720 miljoniem gadu Zeme bija apmesta globālajā ledus, laikmetā, kas pazīstams kā sniegapika zeme. Šīs pasaules ledus slīpēšanas dēļ okeānos garoza varēja būt no 1,8 līdz 3 jūdzēm (no 3 līdz 5 kilometriem). Pētnieki ziņoja, ka 31. decembrī. Tur plātņu tektonika to saplacināja Zemes karstajā vidējā slānī - mantijā, pārstrādājot. to jaunā klintī.
Ja zinātniekiem ir taisnība, Snowball Earth izskaidro ļoti dīvaino ģeoloģijas iezīmi, ko sauc par Lielo neatbilstību. Aplūkojot visu pasauli, šī neatbilstība attiecas uz slāni, kurā nogulumieži ir nogulti tieši virs garozas vecākā pagraba ieža. Dīvaini, bet starp šo nezināmo vai metamorfo pagrabu un vecākajiem konservētajiem nogulumiežiem trūkst simtiem miljonu gadu nogulumu slāņu. Piemēram, Lielajā kanjonā vienkārši trūkst domājošu 1,2 miljardu gadu klinšu.
Minerālu noslēpums
Kalifornijas Bērklijas universitātes ģeohronologs C. Brenhins Kellers, mēģinot izskaidrot cirkonus, minerālus, kas ir tik izturīgi un izturīgi, ka tie izdzīvo ilgāk nekā citas garozas daļas, nemēģināja izskaidrot lielo neatbilstību. uz Zemes. Vecākie cirkoni ir 4,4 miljardus gadu veci, tikai par 165 miljoniem gadu jaunāki par pašu planētu.
Tā kā cirkoni var izdzīvot gandrīz jebko, tiem ir Zemes garozas reģistrs pat tad, kad tie ir izkusuši, sajaukti un pārstrādāti mantijā, veidojot jaunu iežu. Kellers un viņa komanda apkopoja datus par aptuveni 34 000 cirkoniem, koncentrējoties uz noteiktu izotopu jeb molekulāro variantu vērtībām, ko sauc par hafniju-176 un hafniju-177.
Hafnium-176 ir sudrabainā metāliskā elementa hafnija izotops, kas veidojas lutenija, vēl viena sudrabainā elementa, radioaktīvās sabrukšanas laikā. Lutecijs mēdz uzturēties mantijā, tā vietā, lai iekļautos magmā un ar vulkāna izvirdumu palīdzību nonāktu garozā, Kellers stāstīja Live Science. Rezultātā mantija ir īpaši bagāta ar lutetiumu, un tādējādi tā ir bagāta arī ar hafniju-176, kas veidojas, sabojājoties lutetium. Garāva, salīdzinot, ir bagātāka ar citu hafnija izotopu - hafniju-177. Šī iemesla dēļ hafnija-176 un hafnija-177 attiecība cirkonā pētniekiem var pateikt, vai tas cirkons veidojas no magmas, kas radusies mantijā, vai no magmas, kas tika pārstrādāta, izkausējot veco garoza.
Pārstrādāta garoza
Liels Kellera un viņa kolēģu pārsteigums attiecībās cirkonā atklāja, ka liela daļa vecās garozas tika pārstrādāta un pārkausēta, lai izgatavotu jaunus cirkonus, un tas viss vienlaikus. Tas bija "patiešām dramatisks", sacīja Kellers.
"Ja jūs vēlaties to darīt globālā mērogā, jums ir jāsaņem daudz garozas un jāizkausē to jaunā magmā," viņš teica.
Lai to izdarītu ātri, daudzām garozām vajadzētu ātri izkūst apakšējā garozā, sacīja Kellers, vai arī tas būs jāiespiež mantijā jūras gultnē procesā, ko sauc par subdukciju. Par laimi, ceļojot pa ūdeni, cirkonos esošajām skābekļa molekulām tiek atstāts noteikts molekulu pirkstu nospiedumu komplekts, tāpēc Kellers un viņa komanda varēja pārbaudīt, vai cirkoni (un akmeņi, kas kādreiz tos uzņēma) ir veikuši ūdeņainu reisu. Izrādās, ka viņiem tas bija.
Izveidojās stāsts: Milzīgi garozas daudzumi, diezgan pēkšņi pārnesti uz okeāna subdukcijas zonām, lai tos atkal saspiestu mantijā. Bet, ja visa šī garoza pārcēlās okeānā, kādam droši vien vajadzēja pamanīt eroziju, sacīja Kellers.
"Un tiešām mums ir - lielā neatbilstībā," viņš teica.
Noslauka tīru
Kellers atzīst, ka šī ir ārkārtas prasība un būs nepieciešami ārkārtas pierādījumi. Viņš un viņa kolēģi spera soli, lai sniegtu dažus no šiem pierādījumiem, apskatot citu pētījumu virzienu - trieciena krāteri. Aptuveni pirms 700 miljoniem gadu viņi atrada, ka Zemes trieciena krāteri ir gandrīz notīrīti. Tikai divi milzīgi krāteri, Sudberijas baseins Kanādā un Vredefort krāteris Dienvidāfrikā, bija pirms Sniega bumbiņas Zemes - un tie krāteri bija satriecoši milzīgi, sākotnēji attiecīgi attiecīgi 93 jūdzes (150 km) un 185 jūdzes (300 km). Tie ir iznīcināti līdz daļai no to sākotnējā lieluma.
Kellers un viņa komanda domā, ka Snowball Earth ledāji notīrīja visus pārējos trieciena krāterus, mazliet nokasot arī Sudberija un Vredeforta virsotni. Pēc viņu aprēķiniem, sniega bumbiņas Zemes ledus lapas 64 miljonu gadu laikā nokasīja vidēji 1,8 līdz 3 vertikālas jūdzes (3 līdz 5 km) garozas. Dažās vietās, pēc Kellera teiktā, zaudējumi bija lielāki, bet citās - garoza nepazuda.
Lai sasniegtu šo varoņdarbu, katru gadu ledus vajadzēja noskūt tikai vidēji 0,002 collas (0,0625 milimetrus) netīrumu un no zemes garozas noklīst, sacīja Kellers. Tas ir brīze pat mūsdienu ledājiem, viņš teica. Mūsdienās kontinentālo ledus lapu erozijas pakāpe svārstās no 0,004 līdz 0,19 collām (0,1 līdz 4,8 mm), kad stāvie kalnu ledāji ik gadu pārvieto gandrīz 4 collas (100 mm) iežu un netīrumu.
Zinātnieki ledājus bija uzskatījuši par iespējamu lielas neatbilstības cēloni, taču ideja bija lielā mērā atmesta, sacīja Kellers. 1973. gada rakstā par Ziemeļkarolīnas Universitātes ģeologa Viljama Vaita ideju neizdevās iegūt citu pētnieku atsauci. Citas teorijas ietver neiespējamo (milzu plūdmaiņas, kas noslaucīja zemi tīru, bet būtu prasījis, lai mēness veidotos miljardiem gadu vēlāk, nekā tas patiesībā izdarīja) un saprātīgāko (milzīgā superkontinentāla pacelšana un sekojošie laika apstākļi).
Iespējams, ka gan augšupceļam, gan ledājiem bija loma garozas kilometru attīrīšanā, sacīja Kellers. 2013. gadā pētnieki atklāja, ka Sniega bumbiņas Zemes laikmeta ieži ir uztvēruši un glabājuši atmosfērā oglekļa dioksīdu, iespējams, tāpēc, ka ārkārtējie laika apstākļi klintis padarījuši īpaši porainus. Šī oglekļa dioksīda uztveršana varēja izraisīt globālu atdzišanu, kas ir globālās sasilšanas tiešā puse, kas mūsdienās notiek fosilā kurināmā sadedzināšanas dēļ. Atdzesēšana varēja izraisīt globālu ledainu klimatu, un rezultātā radušies ledāji varēja vēl vairāk paātrināt eroziju.
Kellers un viņa komanda strādā, lai iegūtu finansējumu, lai pārbaudītu dziļas pagraba ieži zem Lielās neatbilstības, lai uzzinātu, kad tie tika pacelti uz virsmu. Pēc viņa sacītā, tas varētu pacelt augšupcelšanās un apledojuma laiku, kas varētu palīdzēt noskaidrot, kas izraisīja sniega pikas Zemi - un kas galu galā ir atbildīgs par Zemes garozas izzušanu.
Redaktora piezīme: Šis raksts tika atjaunināts, lai norādītu, ka mēness būtu jāveido "vēlāk", nevis "agrāk", kā tika teikts, lai atbalstītu milzu plūdmaiņas teoriju, lai izskaidrotu trūkstošos slāņus.
