Az új kutatási eredmények szerint a kanadai Hudson-öböl keleti partjától származó sziklák a Föld legkorábbi kéregének elemeit tartalmazzák.
Maguk a kőzetek 2,7 milliárd éves gránitok, ám ezek még mindig megőrzik a prekurzor kőzetek kémiai jeleit, amelyeket megolvasztottak és újrahasznosítottak, hogy a ma meglévő kőzeteket képezzék. Az új tanulmány, amelyet ma (március 17-én) közzétettek a Science folyóiratban, megállapítja, hogy ezek az prekurzorok körülbelül 4,3 milliárd évvel ezelőtt alakultak ki.
A Föld 4,6 milliárd éves, és a holdot alkotó csillagászati hatás körülbelül 4,5 milliárd évvel ezelőtt történt. Jonathan O'Neil, a kanadai Ottawai Egyetem geofizikusa elmondta, hogy a kanadai gránit előfutára a korai kéreg közé tartozik a holdképző hatás után.
Hadean története
Az új kutatás egy kísérlet arra, hogy visszatérjünk a Hadean eonba, a Föld története rejtélyes és meglehetősen olvadt fázisába. A Hadean a Föld kialakulásával kezdődik, és körülbelül 4 milliárd évvel ezelőtt ér véget, és e korszak nagyon kevés geológiai maradványa marad meg. A legtöbb hadeai kőzet régen újra felhasználták a bolygó köpenyébe.
"3,6–3,8 milliárd éves vagy annál idősebb sziklák, alapvetően a kezünk ujjaira számolhatjuk őket“ - mondta O'Neil a Live Science-nek. "Nagyon korlátozott mennyiségű kőzetmintánk van, hogy megértsük a Föld története első milliárd évét."
A Kanada Hudson-öbölétől északra talált gránitok nem a Hádéhoz érkeznek, ám a Nuvvuagittuq zöldkő övvel szemben támaszkodnak, amely képződmény szerint a Föld legrégebbi ismert szikláit tartalmazza, 3,8 milliárd és 2,48 milliárd év között. (Az egyetlen régebbi geológiai anyag a kicsi ásványi szemek, az úgynevezett cirkonok az ausztrál Jack Hills-ből, ám az eredeti kőzetek, amelyek ezeket a szemeket tartották, régen viharvertek.)
Egyes tudósok úgy vélik, hogy mind a Jack Hills cirkonok, mind a Nuvvuaguittuq greenstone öv a bolygó legkorábbi életének nyomait tartalmazza, bár ezek az eredmények ellentmondásosak.
Egy geológiai családfa
O'Neil és társszerzője, Richard Carlson, a Carnegie Tudományos Intézet iránt érdeklődött a 2,7 milliárd éves gránit iránt, mert tudták, hogy az ilyen sziklákat egy "szülő" kőzetnek kell képeznie, amely a reformálás előtt eltemettek és részben megolvadtak. A kérdés az volt, hány éves volt ez a szülői kő?
Ennek megismerése érdekében a kutatók a szamárium-neodímium randevúhoz fordultak. Ez az eljárás a két ritkaföldfémből származó elem különböző variációinak arányát használja az életkor meghatározására. A szamárium, a szamárium-146 egy molekuláris variációja vagy izotópja már nem létezik a Földön: Mindegyik radioaktív bomláson ment keresztül a bolygó története első 500 millió éve alatt - mondta O'Neil.
A Samarium-146 neodímium-142-re bomlik, tehát minden kőzet, amely a Föld története első 500 millió év után keletkezett, ugyanolyan arányú a neodímium-142-vel szemben, mint más neodímium izotópok. Bármely kőzetnek, amely ezen neodímiumarányban változást mutat, a Föld története első 500 millió éve alakult ki - mondta a kutatók.
A tudósok éppen ezt a fajta variációt találták a Hudson-öböl kőzeteiben - a neodímium-142 és a neodímium-144 arány hiánya a modern kőzetekhez képest.
"Ez azt jelenti, hogy a szülői rocknak nagyon öregnek kellett lennie" - mondta O'Neil. A kutatók azt is megállapították, hogy a szülő kőzet valószínűleg bazaltikus óceáni kéreg volt, nem pedig szárazföld.
A kutatók becslése szerint a szikla kőzet 1,5 milliárd évvel régebbi volt, mint a mai napig fennmaradó modern gránit. Ez érdekes nemcsak azért, mert a szülői kőzet a Föld egyik legkorábbi kéregéből állt, mondta O'Neil, hanem azért is, mert a szülői kőzet olyan sokáig ragasztott körül, mielőtt újrahasznosították. A mai óceáni kéreg mindössze 200 millió évig fennmarad a felszínen, mielőtt visszahúzódna a köpenybe és részben megolvadt - mondta O'Neil. A Hudson-öböl gránitjainak alapköve több mint egy milliárd évig a felszínen maradt, mielőtt újrahasznosítanák, ötször annyira, ameddig a mai óceáni kéreg fennmarad.
