Kristal kecil yang ditemukan di Afrika Selatan mengandung bukti pergeseran mendadak di permukaan planet 3,8 miliar tahun yang lalu.
Kristal ini, masing-masing tidak lebih besar dari sebutir pasir, menunjukkan bahwa pada waktu itu, TanahKeraknya pecah dan mulai bergerak – pendahulu dari proses yang dikenal sebagai lempeng tektonik.
Temuan ini memberikan petunjuk tentang evolusi Bumi sebagai planet, dan dapat membantu menjawab pertanyaan tentang kemungkinan hubungan di antara mereka lempeng tektonik “Evolusi kehidupan,” kata penulis utama studi Nadia Drapon, profesor ilmu Bumi dan planet di Universitas Harvard.
“Bumi adalah satu-satunya planet dengan kehidupan; Bumi adalah satu-satunya planet dengan lempeng tektonik,” kata Drapon kepada Live Science.
mesin kehidupan
Saat ini, potongan jigsaw kerak keras mengambang di lautan magma yang panas dan lengket di mantel, lapisan tengah Bumi. Potongan-potongan kerak ini menggiling satu sama lain, tenggelam di bawah satu sama lain dalam apa yang disebut zona subduksi dan mendorong satu sama lain, menghasilkan pembentukan pegunungan dan punggungan laut, rifting. gunung berapi Dan menyebabkan gempa bumi yang mengguncang planet ini secara teratur. Tenggelamnya lempeng tektonik juga menghasilkan batuan baru di zona subduksi, yang berinteraksi dengan atmosfer untuk menyerapnya. karbon dioksida. Proses ini membuat atmosfer lebih ramah bagi kehidupan dan menjaga iklim lebih stabil, kata Drapon.
Tapi hal-hal tidak selalu seperti ini. Ketika Bumi masih muda dan panas, selama era Hadian (4,6 miliar hingga 4 miliar tahun yang lalu), planet ini pertama kali ditutupi oleh lautan magma dan kemudian, saat planet mendingin, permukaan yang kokoh dan berbatu.
Tepatnya kapan permukaan itu retak dan bagian-bagiannya mulai bergerak telah diperdebatkan dengan hangat. Beberapa penelitian memperkirakan bahwa tektonik lempeng dimulai hanya 800 juta tahun yang lalu, sementara penelitian lain menunjukkan bahwa usia sistem ini setidaknya 2 miliar tahun, Live Science sebelumnya melaporkan.
Tetapi karena planet ini terus-menerus mendaur ulang keraknya ke dalam mantel, hampir tidak ada batuan purba di permukaan untuk membantu menyelesaikan kontroversi tersebut. Sebelum penelitian ini, ukuran batuan antara 2,5 [billion] Drapon mengatakan bahwa 4 miliar tahun hanya membuat 5% dari batuan di permukaan. Dan 4 miliar tahun yang lalu, tidak ada batuan yang diawetkan.
transisi mendadak
Itu berubah pada tahun 2018, ketika Drapon dan rekan-rekannya menemukan kristal zirkon di lapisan batu pasir hijau di Afrika Selatan, di pegunungan Barberton-Greenstone. Tim menemukan 33 zirkon, mulai dari usia 4,1 miliar hingga 3,3 miliar tahun.
Dalam studi baru yang diterbitkan 21 April di jurnal leluhur AGUTim menganalisis isotop yang berbeda, atau bentuk elemen yang berbeda dengan jumlah neutron yang berbeda, dalam zirkon kuno tersebut, serta di banyak zirkon dari waktu dan tempat lain di Bumi.
Dalam isotop, para ilmuwan telah menemukan bukti transisi mendadak ke lempeng tektonik primitif yang berusia sekitar 3,8 miliar tahun. Hasil ini menunjukkan bahwa pada saat itu, setidaknya di satu tempat di planet ini, bentuk subduksi kecil telah dimulai. Apakah ini terjadi secara global atau tidak, kata Drapon, ada kemungkinan bahwa “mesin yang benar-benar efisien untuk pelat yang bergerak melawan satu sama lain” yang ada saat ini belum muncul.
Analisis isotop unsur-unsur seperti oksigen, niobium dan uranium Ini juga menunjukkan bahwa batuan di permukaan menahan air 3,8 miliar tahun yang lalu, menunjukkan bahwa zirkon pernah terperangkap di kerak samudera yang terkubur di dasar laut purba. Ekstrapolasi dari sampel tertua, 4,1 miliar tahun lalu, menunjukkan bahwa planet ini memiliki kerak padat paling lambat 4,2 miliar tahun lalu, kata Drapon.
Artinya, lautan magma di Bumi hanya bertahan hingga akhir zaman modern. Sebelumnya, Drapon mengatakan, “Orang-orang percaya bahwa Bumi hanya tertutup oleh lautan magma hingga 3,6 miliar tahun yang lalu.”
Studi baru menunjukkan bahwa lautan lava cair ada paling banyak selama beberapa ratus juta tahun sebelum kerak padat terbentuk.
Jadi apa yang menyebabkan pergeseran ini? Satu teori adalah bahwa lempeng tektonik muncul setelah Bumi cukup dingin. Mungkin juga, seperti sendok pencuci mulut yang memecahkan bagian atas creme brulee yang renyah, batu luar angkasa yang besar mungkin telah menabrak Bumi dan menghancurkan keraknya.
Drapon menambahkan pertanyaan menarik lainnya tentang apakah transisi Bumi ke lempeng tektonik awal entah bagaimana membantu evolusi kehidupan.
Sedangkan fosil awal Bukti kehidupan di Bumi berasal dari sekitar 3,5 miliar tahun, Sidik jari kimia dari proses biologis, ditemukan dalam rasio isotop karbon, lebih tua. Beberapa dapat ditemukan 3,8 miliar tahun yang lalu – sekitar waktu yang sama ketika lempeng tektonik paling awal muncul, kata Drapon.
Awalnya diterbitkan di Live Science.
“Penggemar bir. Sarjana budaya pop yang setia. Ninja kopi. Penggemar zombie jahat. Penyelenggara.”
More Stories
Keadaan hibrid kuantum yang belum pernah terjadi sebelumnya ditemukan di permukaan arsenik: ScienceAlert
Penggalian kuno mengarah pada penemuan reptil laut terbesar yang diketahui
Reptil laut purba berukuran sangat besar telah diidentifikasi melalui penemuan fosil amatir