Существование континентов на нашей планете воспринимается как нечто само собой разумеющееся, подобно воздуху или воде. Однако для геологов это не очевидно. Исследование, опубликованное в 2022 году, предлагает интригующую гипотезу: возможно, своим появлением суша обязана древнейшим метеоритным ударам.
Бомбардировка Земли астероидами в катархии в представлении художника
Геологическая головоломка: откуда взялись континенты?
Если представить Землю без океанов, её кора напоминает мозаику из тектонических плит, лежащих на пластичной мантии. Эти плиты делятся на два основных типа: тяжёлые океанические (из базальта) и более лёгкие континентальные (в основе которых гранит). Именно меньшая плотность гранита позволяет континентальным плитам «плавать» выше, образуя сушу. Но 4,5 миллиарда лет назад, вскоре после формирования планеты, континентальных плит не существовало. Земная кора была однородной и больше напоминала современное океаническое дно.
Классификация геотектонических процессов в соответствии с концепцией тектоники плит
Проблема курицы и яйца в геологии
Сегодня гранит образуется на границах плит, где океаническая кора уходит под континентальную. Но для запуска этого процесса нужны сами континенты. Возникает парадокс: чтобы создать континентальную плиту, нужен гранит, а для массового образования гранита нужна уже существующая континентальная кора. Учёные пытались разрешить этот замкнутый круг, предполагая, что гигантские базальтовые «капли» в океанической коре могли погрузиться в мантию и расплавиться. Однако вопрос об источнике этих массивных образований оставался открытым.
Земля во время архея могла выглядеть как «бледно-оранжевая точка». Иллюстрация
Обратите внимание: Путеводитель по Марсу. Все, что нужно знать о Красной планете людям, не имеющим о ней никакого представления.
Гипотеза космического удара
Альтернативное объяснение, предложенное в исследовании 2022 года, связывает рождение континентов с внешним воздействием — мощной бомбардировкой астероидами или кометами. Согласно этой идее, столкновения разрушили первичную кору, выбросив огромное количество материала. Это сделало повреждённые участки легче и позволило им стать более пластичными. Уменьшившееся давление на мантию привело к подъёму расплавленных пород, которые уплотнили и преобразовали эти зоны. Интересно, что время предполагаемой бомбардировки совпадает с периодом появления первых континентов.
Свидетели из глубины времён: что рассказали цирконы
Прямых доказательств найти сложно, так как древнейшая кора за миллиарды лет переплавилась. Однако ключ к разгадке хранят кристаллы циркона — невероятно прочные минералы, пережившие всю геологическую историю планеты. Учёные проанализировали цирконы из древнейших пород Западной Австралии, изучив соотношение изотопов кислорода в них. Разные изотопы ведут себя по-разному в геологических процессах, и их соотношение служит своеобразной «подписью», указывающей на условия формирования кристалла.
Зерна циркона - изображения, полученные с помощью катодолюминесцентного микроскопа. Темные круги — это полости, оставленные лазером. Изображение и описание взяты с сайта elementy.ru
Анализ выявил чёткую хронологию. Около 3,6–3,4 миллиарда лет назад содержание тяжёлых изотопов кислорода в цирконах резко упало. Подобная картина характерна не для подъёма вещества из мантии, а для активного взаимодействия горных пород с водой на поверхности. Это говорит о том, что бомбардировка могла расколоть кору, открыв путь для циркуляции воды. В период 3,4–3 миллиарда лет назад состав цирконов изменился, что соответствует их формированию уже из расплавленного материала мантии, которая поднялась на освободившееся место. Наконец, 3 миллиарда лет назад уровень тяжёлых изотопов достиг пика, что указывает на полное переплавление и формирование зрелой континентальной коры.
Заключение: космос как архитектор Земли
Авторы исследования подчёркивают, что их модель — это гипотеза, а не окончательная истина. Однако ключевой вывод заключается в том, что для рождения континентов, вероятно, потребовалось два этапа: сначала катастрофическое разрушение первичной коры (возможно, из-за ударов из космоса), а затем масштабный подъем материала мантии. Таким образом, наша привычная суша может быть не просто данностью, а следствием бурных космических событий, сформировавших лицо молодой планеты.
Больше интересных статей здесь: Космос.
Источник статьи: Наличие суши на планете Земля кажется нам данностью.