Kajian menawarkan bukti tektonik plat awal yang baharu dan lebih tajam, membalikkan kutub geomagnet

Potongan dalaman Bumi awal yang menonjolkan proses geodinamik utamanya. Garis medan magnet dilukis dalam warna biru dan merah yang terpancar daripada teras cecair yang menjananya, manakala daya tektonik plat menyusun semula permukaan dan memainkan peranan dalam peredaran berputar mantel berbatu di bawah. Kredit: Alec Brenner

Penyelidikan baharu yang menganalisis kepingan batu paling purba di planet ini menambah beberapa bukti paling tajam lagi bahawa kerak bumi menolak dan menarik dengan cara yang serupa dengan tektonik plat moden sekurang-kurangnya 3.25 bilion tahun yang lalu. Kajian itu juga memberikan bukti terawal apabila kutub utara dan selatan magnet planet bertukar tempat.

Kedua-dua keputusan itu menawarkan petunjuk tentang bagaimana perubahan geologi sedemikian mungkin telah menghasilkan persekitaran yang lebih kondusif untuk pembangunan kehidupan di planet ini.

Kerja itu, diterangkan dalam PNAS dan diketuai oleh ahli geologi Harvard Alec Brenner dan Roger Fu, memberi tumpuan kepada sebahagian daripada Pilbara Craton di barat Australia, salah satu kepingan kerak bumi yang tertua dan paling stabil. Menggunakan teknik dan peralatan baru, para penyelidik menunjukkan bahawa beberapa permukaan terawal Bumi bergerak pada kadar 6.1 sentimeter setahun dan 0.55 darjah setiap juta tahun.

Kelajuan itu lebih daripada dua kali ganda kadar kerak purba yang ditunjukkan bergerak dalam a kajian lepas oleh penyelidik yang sama. Kedua-dua kelajuan dan arah daun drift latitudinal ini tektonik plat sebagai penjelasan yang paling logik dan paling kukuh untuknya.

“Terdapat banyak kerja yang nampaknya mencadangkan bahawa pada awal sejarah bumi, tektonik plat sebenarnya bukanlah cara dominan di mana haba dalaman planet dibebaskan seperti hari ini melalui peralihan plat,” kata Brenner, seorang Ph.D. . calon di Sekolah Siswazah Seni dan Sains dan ahli Makmal Paleomagnetik Harvard. “Bukti ini membolehkan kami dengan lebih yakin menolak penjelasan yang tidak melibatkan plat tektonik.”

Sebagai contoh, para penyelidik kini boleh berhujah menentang fenomena yang dipanggil “pengembaraan kutub sebenar” dan “tektonik penutup bertakung,” yang kedua-duanya boleh menyebabkan permukaan Bumi beralih tetapi bukan sebahagian daripada tektonik plat gaya moden. Hasilnya lebih condong ke arah gerakan tektonik plat kerana kadar kelajuan yang lebih tinggi yang baru ditemui tidak konsisten dengan aspek dua proses yang lain.

Dalam kertas itu, para saintis juga menerangkan apa yang dipercayai sebagai bukti tertua apabila Bumi membalikkan medan geomagnetnya, yang bermaksud lokasi magnet Kutub Utara dan Selatan terbalik. Jenis flip-flop ini adalah kejadian biasa di Bumi sejarah geologi dengan tiang terbalik 183 kali dalam 83 juta tahun yang lalu dan mungkin beberapa ratus kali dalam 160 juta tahun yang lalu, menurut NASA.

Pembalikan itu memberitahu banyak tentang medan magnet planet 3.2 bilion tahun yang lalu. Utama antara implikasi ini ialah medan magnet berkemungkinan stabil dan cukup kuat untuk menghalang angin suria daripada menghakis atmosfera. Wawasan ini, digabungkan dengan keputusan mengenai plat tektonik, menawarkan petunjuk kepada keadaan di mana bentuk kehidupan terawal berkembang.

“Ia menggambarkan gambaran awal ini bumi itu sudah benar-benar matang secara geodinamik,” kata Brenner. “Ia mempunyai banyak jenis proses dinamik yang sama yang menghasilkan Bumi yang pada asasnya mempunyai keadaan persekitaran dan permukaan yang lebih stabil, menjadikannya lebih sesuai untuk hidupan berkembang dan berkembang.”

Hari ini, kulit luar Bumi terdiri daripada kira-kira 15 bongkah kerak bumi, atau plat, yang memegang benua dan lautan planet. Selama berabad-abad, plat hanyut antara satu sama lain dan terpisah, membentuk benua dan gunung baru dan mendedahkan batu baru ke atmosfera, yang membawa kepada tindak balas kimia yang menstabilkan suhu permukaan Bumi selama berbilion tahun.

Bukti apabila tektonik plat bermula sukar didapati kerana kepingan kerak tertua ditujah ke dalam mantel dalaman, tidak pernah timbul semula. Hanya 5 peratus daripada semua batu di Bumi berumur lebih daripada 2.5 bilion tahun, dan tiada batu yang lebih tua daripada kira-kira 4 bilion tahun.

Secara keseluruhannya, kajian itu menambah penyelidikan yang semakin berkembang bahawa pergerakan tektonik berlaku agak awal dalam sejarah 4.5 bilion tahun Bumi dan bentuk awal kehidupan muncul dalam persekitaran yang lebih sederhana. Ahli projek itu melawat semula Pilbara Craton pada 2018, yang membentang kira-kira 300 batu. Mereka menggerudi ke dalam papak kerak purba dan tebal di sana untuk mengumpul sampel yang, di Cambridge, dianalisis untuk sejarah magnet mereka.

Menggunakan magnetometer, peralatan penyahmagnetan dan Mikroskop Berlian Kuantum—yang menggambarkan medan magnet sampel dan mengenal pasti dengan tepat sifat zarah bermagnet—para penyelidik mencipta satu set teknik baharu untuk menentukan umur dan cara sampel menjadi magnet. Ini membolehkan para penyelidik menentukan bagaimana, bila, dan arah mana kerak bumi beralih serta pengaruh magnet yang datang dari kutub geomagnet Bumi.

Mikroskop Berlian Kuantum telah dibangunkan dengan kerjasama antara penyelidik Harvard di Jabatan Bumi dan Sains Planet (EPS) dan Fizik.

Untuk kajian masa depan, Fu dan Brenner merancang mengekalkan tumpuan mereka pada Pilbara Craton sambil melihat di luarnya ke kerak purba lain di seluruh dunia. Mereka berharap untuk mencari bukti lama tentang pergerakan plat seperti moden dan apabila kutub magnet Bumi terbalik.

“Akhirnya dapat membaca dengan pasti batu-batu yang sangat kuno ini membuka begitu banyak kemungkinan untuk memerhatikan tempoh masa yang sering diketahui melalui teori daripada data pepejal, ” kata Fu, profesor EPS di Fakulti Sastera dan Sains. “Akhirnya, kami mempunyai usaha yang baik untuk membina semula bukan sahaja apabila plat tektonik mula bergerak, tetapi juga bagaimana gerakan mereka-dan oleh itu proses dalaman Bumi yang mendalam yang mendorongnya-telah berubah mengikut masa.”


Plat tektonik mula beralih lebih awal daripada yang disangkakan sebelum ini


Maklumat lanjut:
Brenner, Alec R., Pergerakan plat dan medan geomagnet dipolar pada 3.25 Ga, Prosiding Akademi Sains Kebangsaan (2022). DOI: 10.1073/pnas.2210258119. doi.org/10.1073/pnas.2210258119

Disediakan oleh
Universiti Harvard


Petikan: Kajian menawarkan bukti baharu yang lebih tajam bagi tektonik plat awal, terbalikan kutub geomagnet (2022, 24 Oktober) yang diperoleh pada 25 Oktober 2022 daripada

Dokumen ini tertakluk kepada hak cipta. Selain daripada sebarang urusan adil untuk tujuan kajian atau penyelidikan persendirian, tiada bahagian boleh diterbitkan semula tanpa kebenaran bertulis. Kandungan disediakan untuk tujuan maklumat sahaja.

We wish to give thanks to the author of this write-up for this outstanding web content

Kajian menawarkan bukti tektonik plat awal yang baharu dan lebih tajam, membalikkan kutub geomagnet


Find here our social media profiles as well as the other related pageshttps://paw6.info/related-pages/