Lo studio fornisce nuove prove più chiare del movimento delle prime placche tettoniche, il ribaltamento dei poli geomagnetici.

Una nuova ricerca che analizza pezzi delle rocce più antiche del pianeta aggiunge alcune delle prove più evidenti che la crosta terrestre stesse spingendo e tirando in un modo simile alla moderna tettonica a placche almeno 3,25 miliardi di anni fa. Lo studio fornisce anche la prima prova della tempistica dell’interscambio dei poli magnetici nord e sud del pianeta.

Entrambi i risultati forniscono indizi su come questi cambiamenti geologici abbiano portato a un ambiente più favorevole allo sviluppo della vita su questo pianeta.

L’opera descritta in PNAS Guidati dai geologi di Harvard Alec Brenner e Roger Foo, si sono concentrati su una porzione del cratere Pilbara nell’Australia occidentale, uno dei pezzi più antichi e stabili della crosta terrestre. Utilizzando nuove tecniche e attrezzature, i ricercatori hanno dimostrato che alcune delle superfici più antiche della Terra si muovevano a una velocità di 6,1 cm all’anno e di 0,55 gradi ogni milione di anni.

Questa velocità è più del doppio della velocità di movimento dell’antica crosta in A Studio precedente dagli stessi ricercatori. Sia la velocità che la direzione di questa deriva trasversale si allontanano placche tettoniche Come le spiegazioni più logiche e più potenti per questo.

“C’è molto lavoro che sembra indicare che la tettonica a zolle all’inizio della storia della Terra non era in realtà il modo dominante in cui il calore interno del pianeta viene rilasciato come lo è oggi attraverso il cambiamento delle placche”, ha affermato Brenner, Ph.D. . . Candidato alla Graduate School of Arts and Sciences e membro del Paleomagnetics Laboratory dell’Università di Harvard. “Questa prova ci consente di escludere con maggiore sicurezza spiegazioni che non coinvolgono la tettonica a placche”.

Ad esempio, i ricercatori possono ora argomentare contro un fenomeno chiamato “vera passeggiata polaree “tettonica di copertura stagnante”, che può causare il movimento della superficie terrestre ma non fa parte del recente movimento tettonico delle placche. I risultati si orientano maggiormente verso il movimento tettonico delle placche perché il tasso di velocità più elevato recentemente scoperto è incompatibile con aspetti degli altri due processi .

Nel documento, gli scienziati hanno anche descritto quella che si ritiene essere la prova più antica che la Terra abbia invertito i suoi campi geomagnetici, il che significa che i poli magnetici nord e sud si sono capovolti. Questo tipo di infradito è comune sul pianeta Terra storia geologica Con il polo che si è invertito 183 volte negli ultimi 83 milioni di anni e forse diverse centinaia di volte negli ultimi 160 milioni di anni, Secondo la NASA.

L’inversione dice molto sul campo magnetico del pianeta 3,2 miliardi di anni fa. La chiave tra questi effetti è quella campo magnetico È probabile che sia stabile e abbastanza forte da impedire al vento solare di erodere l’atmosfera. Questa intuizione, insieme ai risultati sulla tettonica a zolle, fornisce indizi sulle condizioni in cui si sono evolute le prime forme di vita.

“Dipinge questo primo quadro Terra Era già maturo dal punto di vista geodinamico, ha detto Brenner. “Aveva molti degli stessi tipi di processi dinamici che portano a una Terra con condizioni ambientali e di superficie fondamentalmente più stabili, che rendono la vita più suscettibile all’evoluzione e all’evoluzione”.

Oggi, la crosta esterna della Terra è composta da circa 15 masse mobili di crosta, o placche, che contengono i continenti e gli oceani del pianeta. Per eoni, le placche si sono avvicinate e allontanate l’una dall’altra, formando nuovi continenti e montagne ed esponendo nuove rocce all’atmosfera, innescando reazioni chimiche che hanno stabilizzato la temperatura della superficie terrestre per miliardi di anni.

È difficile ottenere prove di quando sono iniziate le placche tettoniche perché i pezzi più antichi della crosta terrestre vengono spinti nel mantello interno e non si vedono mai. Solo il 5% di tutte le rocce sulla Terra ha più di 2,5 miliardi di anni e nessuna roccia ha più di 4 miliardi di anni.

Nel complesso, lo studio si aggiunge alla crescente ricerca che il movimento tettonico si è verificato relativamente presto nei 4,5 miliardi di anni di storia della Terra e che le prime forme di vita sono nate in un ambiente più temperato. I membri del progetto hanno rivisitato il Pilbara Craton nel 2018, che si estende per circa 300 miglia di diametro. Hanno scavato nella spessa e primitiva lastra di crosta lì per raccogliere campioni che sono stati analizzati, a Cambridge, per la loro storia magnetica.

Utilizzando magnetometri, apparecchiature di smagnetizzazione e un microscopio quantistico a diamante, che visualizza i campi magnetici di un campione e determina con precisione la natura delle particelle magnetizzate, i ricercatori hanno ideato una serie di nuove tecniche per determinare l’età e il modo in cui i campioni sono stati magnetizzati. Ciò consente ai ricercatori di determinare come, quando e in quale direzione si sposta la crosta, nonché la forzatura magnetica dai poli magnetici della Terra.

Il microscopio quantistico a diamante è stato sviluppato in collaborazione con i ricercatori di Harvard nei Dipartimenti di Scienze della Terra e Planetari (EPS) e di Fisica.

Per studi futuri, Fu e Brenner hanno in programma di mantenere la loro attenzione sul cratone Pilbara mentre cercano anche altri antichi crostacei in tutto il mondo. Sperano di trovare prove antiche del movimento delle placche di tipo moderno e quando i poli magnetici della Terra si sono capovolti.

“Infine, essere in grado di leggere in modo affidabile queste rocce molto antiche apre molte possibilità per osservare un periodo di tempo che è spesso conosciuto più attraverso la teoria che dai dati concreti”, ha affermato Fu, professore di EPS al College of Arts and Sciences. “In definitiva, abbiamo buone possibilità di ricostruire non solo quando le placche tettoniche hanno iniziato a muoversi, ma anche come i loro movimenti, e quindi i processi interni della Terra profonda che le spingono, sono cambiati nel tempo”.