Тектоніка плит відіграла важливу роль в геологічному розвитку Землі та сильно вплинула на еволюцію життя, створивши необхідні умови для появи нашої цивілізації. До таких висновків дійшла міжнародна група вчених під керівництвом Крейга О'Ніла з Університету Маккуорі.
Дослідники протягом багатьох років намагаються знайти відповідь на питання: яким чином наша планета змогла перейти від стану в'язкої та розплавленої породи до твердого формуванню? Згідно з новим дослідженням, проведеним групою геологів з Австралії та США, не виключено, що такий перехід був викликаний падінням позаземних об'єктів на поверхню планети. Ці дані можуть мати дуже важливе значення у вивченні екзопланет за пошуку життя за межами Землі.
В першу чергу, на думку вчених, треба перестати вивчати нашу планету як ізольовану систему. «Ми звикли думати про Землю як про ізольовану систему, в якій має значення тільки внутрішні процеси. Однак, ми все частіше спостерігаємо вплив Сонячної системи на поведінку Землі», - заявив директор Центру досліджень планет Університету Маккуорі Крейг О'Ніл.
Приблизно 3,2 млрд років тому, в період архейської ери, на Землі почалася тектонічна активність
Згідно з найпоширенішою теорією формування планети, Земля утворилася приблизно 4,6 млрд років тому з матеріалу, накопиченого в Сонячній туманності (Небулярна гіпотеза). Ґрунтуючись на дослідженнях колег та порівняннях з місячним впливом, астрономи та геологи висунули теорію, що протягом сотень мільйонів років, Земля піддавалася масованої атаки космічними об'єктами. А найбільш помітні події, навіть привели до утворення системи Земля — Місяць (Модель ударного формування Місяця).
Дослідники вирішили вивчити цей період, аналізуючи сліди порід в кратоні Пілбара в Західній Австралії та кратоні Каапвааль в Південній Африці. Ці пласти є результатом інтенсивного бомбардування позаземними об'єктами, яке сталося приблизно 3,2 млрд років тому — в епоху архею (близько 4 - 2,5 млрд років тому). Цікаво, що саме в цей час і зафіксовані перші ознаки тектоніки плит.
Хребти геологічної формації Дрессер в кратоні Пілбара в Західній Австралії
«Моделюючі дослідження самого раннього періоду Землі припускають, що дуже великі зіткнення — діаметром понад 300 км — можуть привести до значної теплової аномалії в мантії», - розповів Крейг О'Ніл.
Іншими словами, подібні зіткнення здатні змінити плавучість мантії до такої міри, щоб сформувати підйоми, що впливають на тектоніку плит. Однак, в період архею зафіксовані лише сліди ударів діаметром менше ніж 100 км. Постає питання, наскільки частими повинні бути подібні зіткнення в період 3,3 - 2,9 млрд років тому, що б викликати подібний ефект?
Було виявлено, що під час середнього архею, космічні гості, які залишили за собою сліди діаметром в 100 км, могли сильно послабити земну кору. Тому, не дивно, що падіння одного лише Чиксулубського метеорита, який залишив за собою астроблему діаметром 150 км, призвело до масового вимирання динозаврів. І вважаючи, що зовнішня земна поверхня вже була готова до субдукції, О'Ніл та його команда прийшли до висновку, що таких ударів вистачило для активації тектоніки плит.
Лінії розломів Землі (сині) та зони вулканічної активності (червоні)
За словами О'Ніла, якби літосфера Землі в той час мала однакову товщину, то вплив було б незначним. Але під час середнього архею, охолодження планети змусило мантію Землі ставати товстіше в одних місцях та тонше в інших.
«Наша робота показує, що існує фізичний зв'язок між зіткненнями та тектонікою плит. Вивчивши наслідки цих процесів, ми можемо зробити висновок, як з'явилася сучасна населена Земля», - резюмував О'Ніл.
Дані висновки важливі й для пошуку потенційно населених світів. Адже на сьогодні, на переважній більшості виявлених екзопланет земного типу, не зафіксовано жодної геологічної активності, що може сигналізувати про їх непридатність для біологічного життя. А розуміння того, як відбувалася геологічна активність на Землі, має посприяти пошуку потенційно населених планет.
За матеріалами: ScienceAlert
