На Земята липсва част от нейната кора и сега учените имат нова преднина в това, което е виновно: Много ледници.
Преди близо 720 милиона години Земята е била прикрита в глобален лед, епоха, известна като Снежна топка. Смилането на тези ледени покривки в световен мащаб може да е булдозирало между 3 и 5 километра кора в океаните, изследователи съобщават на 31 декември. Там тектониката на плочите я раздроби обратно в горещия среден слой на Земята, в мантията и рециклирането. то в нова скала.
Ако учените са прави, Snowball Earth обяснява много странна характеристика на геологията, наречена Голяма несъответствие. Погледнато по целия свят, това несъответствие се отнася до слой, в който утаените скали са били отложени точно върху най-старата скала на мазето на кора. Странно, стотици милиони години утаечни слоеве липсват между това магматично или метаморфно мазе и най-старите запазени утаечни скали. В Гранд Каньон, например, умопомрачителните 1,2 милиарда години скала просто липсват.
Минерална мистерия
В. Брехин Келер, геохролог от Калифорнийския университет в Бъркли, не се опитваше да обясни Голямото несъответствие, когато започна изследванията си върху циркони, минерали, които са толкова жилави и издръжливи, че оцеляват по-дълго от всички други части на кора на земята. Най-старите циркони са на възраст 4.4 милиарда години, само 165 милиона години по-млади от самата планета.
Тъй като цирконите могат да оцелеят почти на всичко, те съхраняват записи на земната кора, дори когато са стопени, ремиксирани и рециклирани в мантията, за да образуват нова скала. Келър и неговият екип събраха данни за около 34 000 циркона, като се съсредоточиха върху стойностите на конкретни изотопи или молекулни варианти, наречени хафний-176 и хафний-177.
Хафний-176 е изотоп на сребърния метален елемент хафний, който се образува по време на радиоактивно разпадане на лютеций, друг сребрист елемент. Лютеций е по-скоро да остане в мантията, вместо да се включи в магмата и да стреля в кора чрез вулканични изригвания, каза Келер пред Live Science. В резултат на това мантията е особено богата на лутеций и следователно е богата и на хафний-176, който се образува като разпад на лютеций. За сравнение кора е по-богата на друг изотоп на хафний, хафний-177. Поради тази причина съотношението хафний-176 към хафний-177 в циркон може да каже на изследователите дали цирконът се е образувал от магма, възникнала в мантията - или от магма, която е била рециклирана от топенето на стара кора.
Рециклирана кора
За голяма изненада на Келер и неговите колеги, съотношенията в циркона разкриха, че основно количество стара кора е рециклирано и разтопено, за да се направят нови циркони, и то наведнъж. Това беше "наистина драматично", каза Келер.
"Ако искате да направите това в глобален мащаб, трябва да нагреете много кора и да я разтопите в нова магма", каза той.
За да направи това бързо, много кора трябва да се стопи бързо в долната кора, каза Келер, или ще трябва да бъде изтласкано надолу в мантията на морското дъно в процес, наречен поглъщане. За щастие пътуването през вода оставя специфичен набор от молекулни пръстови отпечатъци върху кислородните молекули в цирконите, така че Келер и неговият екип можеха да проверят дали цирконите (и скалите, които някога са били домакини на тях) са поели водно плаване. Оказва се, че са имали.
Появява се история: Масово количество кори, внезапно пренесено в зоните на субдукция на океана, за да бъде разбито обратно в мантията. Но ако цялата тази кора се премести в океана, вероятно някой би трябвало да забележи ерозията, каза Келер.
„И наистина имаме - при Голямото несъответствие“, каза той.
Избършете чисто
Келер признава, че това е извънредно твърдение и ще изисква извънредни доказателства. Той и неговите колеги направиха крачка към предоставянето на някои от тези доказателства, като разгледаха друга линия на изследването на кратерите за въздействие. Преди около 700 милиона години те откриха, че кратерите за удар върху Земята бяха изтрити почти чисто. Само два огромни кратера - басейна на Съдбъри в Канада и кратера Vredefort в Южна Африка, предшестваха Снежна топка - и тези кратери бяха поразително огромни, като първоначално измерваха съответно 93 мили (300 км) и 185 мили (300 км). Те са били ерозирани до част от първоначалния им размер.
Келър и неговият екип смятат, че ледниците на Snowball Earth са почистили всички други кратери от удара, като са се изстъргали малко от върха на Sudbury и Vredefort също. По техните изчисления средно между 1,8 и 3 вертикални мили (3 и 5 км) кора са изстъргани от ледените покривки на Snowball Earth за 64 милиона години. На някои места, каза Келер, загубата е по-голяма, а в други изобщо не се губи кора.
Ледът би трябвало да бръсне само средно 0,002 инча (0,0625 милиметра) мръсотия и да се отклонява от корицата всяка година, за да осъществи този подвиг, каза Келер. Това е полъх дори за съвременните ледници, каза той. Днес степента на ерозия на континенталните ледени покривки варира от 0,004 до 0,19 инча (0,1 до 4,8 мм), като стръмните планински ледници се движат близо 4 инча (100 мм) от скала и мръсотия годишно.
Учените са считали ледниците за възможна причина за Голямото несъответствие, но идеята до голяма степен е била изоставена, каза Келер. Доклад от 1973 г. по идеята на геолога от Университета на Северна Каролина Уилям Уайт не успя да получи нито едно цитиране от други изследователи. Други теории включват невъзможното (гигантски приливи и отливи, които унищожиха земята чиста, но биха изисквали Луната да образува милиарди години по-късно, отколкото всъщност) и по-разумните (издигане и последващо изветряне на масивен суперконтинент).
Възможно е както издигането, така и ледниците да са играли роля за изчистването на километри кора, каза Келер. През 2013 г. изследователите установяват, че скалите от ерата на Снежната топка са улавяли и съхранявали въглероден диоксид от атмосферата, може би защото екстремните атмосферни влияния са направили скалите особено порести. Това улавяне на въглероден диоксид би могло да предизвика глобално охлаждане, обратната страна на глобалното затопляне, възникнало в модерно време поради изгарянето на изкопаеми горива. Охлаждането можеше да доведе до глобален леден климат и произтичащите от това ледници можеха да ускорят ерозията още повече.
Келър и неговият екип работят, за да получат финансиране за тестване на дълбоките скали в мазето под Голямото несъответствие, за да разберат кога са издигнати на повърхността. Разгадаването на времето на издигането и заледяването, каза той, може да помогне да се изясни какво е предизвикало Земята на снежната топка - и какво в крайна сметка е отговорно за изчезващата земна кора на Земята.
Забележка на редактора: Тази статия беше актуализирана, за да посочи, че луната ще трябва да се оформи „по-късно“, а не „по-рано“, както беше посочено, за да подкрепи гигантската теория за приливите и да обясни липсващите слоеве.
