Zemlji manjka nekaj njene skorje, zdaj pa imajo znanstveniki novo vodstvo glede tega, kaj so krivi: Veliko ledenikov.
Pred skoraj 720 milijoni let se je Zemlja plašila v globalnem ledu, dobi, znani kot Snežna krogla. Razmnoževanje teh ledenih ploskev po vsem svetu je lahko naletelo med 3 do 5 kilometrov skorje v oceane, poročali so raziskovalci 31. decembra. Tektonika plošč je zdrobila nazaj v vročo srednjo plast Zemlje, plašč in reciklirala. v novo skalo.
Če imajo znanstveniki prav, Zemlja Snowball razlaga zelo čudno značilnost geologije, imenovano Velika neskladnost. Gledanje po vsem svetu se ta neskladnost nanaša na plast, kjer so sedimentne kamnine odlagale prav na vrhu najstarejše kletne kamnine skorje. Bizarno je, da med to magnetno ali metamorfno kletjo in najstarejšimi ohranjenimi sedimentnimi kamninami manjka sto milijonov sedimentnih plasti. V Grand Canyonu na primer preprosto manjkajo zamudnih 1,2 milijarde let skale.
Mineralna skrivnost
C. Brenhin Keller, geohrolog na kalifornijski univerzi v Berkeleyju, ni poskušal razložiti velike neskladnosti, ko je začel raziskovati cirkone, minerale, ki so tako žilavi in odporni, da preživijo dlje kot kateri koli drugi del skorje na Zemlji. Najstarejši cirkoni so stari 4,4 milijarde let, le 165 milijonov let mlajši od planeta samega.
Ker lahko cirkoni preživijo skoraj vse, hranijo zapis o Zemljini skorji, tudi ko se topijo, remiksirajo in reciklirajo v plašču, da tvorijo novo skalo. Keller in njegova ekipa so zbrali podatke o približno 34.000 cirkonih, pri čemer so se osredotočili na vrednosti določenih izotopov ali molekulskih različic, imenovanih hafnium-176 in hafnium-177.
Hafnium-176 je izotop srebrno kovinskega elementa hafnija, ki nastane med radioaktivnim razpadanjem lutecija, še enega srebrnega elementa. Keller je za Live Science povedal, da se lutecij zadržuje znotraj plašča, ne pa da se vgradi v magmo in strelja v skorjo. Zato je plašč še posebej bogat z lutecijem, zato je bogat tudi s hafnijem-176, ki tvori razpad lutecija. Skorja je v primerjavi s tem bogatejša za drug izotop hafnija, hafnij-177. Zaradi tega razmerje hafnija-176 in hafnija-177 v cirkonu lahko raziskovalcem pove, ali je ta cirkon nastal iz magme, ki je nastala v plašču - ali iz magme, ki je bila reciklirana iz taljenja stare skorje.
Reciklirana skorja
Glede na presenečenje Kellerja in njegovih sodelavcev so razmerja v cirkonu pokazala, da je bila večja količina stare skorje reciklirana in predelana za izdelavo novih cirkonov in vse naenkrat. Bilo je "resnično dramatično", je dejal Keller.
"Če želite to narediti v svetovnem merilu, morate dobiti veliko skorjo in jo stopiti v novo magmo," je dejal.
Če bi to hitro naredili, bi se moralo v spodnji skorji hitro stopiti skorja, ali bi jo bilo treba v postopku, imenovanem subdukcija, potisniti v plašč na morskem dnu. Na srečo potovanje po vodi pušča poseben nabor molekulskih prstnih odtisov na molekulah kisika znotraj cirkonov, tako da sta Keller in njegova ekipa lahko preverila, ali so cirkoni (in skale, ki so jih nekoč gostili), vodno potovanje. Izkazalo se je, da so jih imeli.
Pojavila se je zgodba: Ogromne količine skorje so se nenadoma prenesle na območja subdukcije oceana, da bi jih lahko strgali nazaj v plašč. A če bi se vsa ta skorja preselila v ocean, bi verjetno kdo opazil erozijo, je dejal Keller.
"In res ga imamo - v veliki neskladnosti," je dejal.
Obrišite
Keller priznava, da gre za izredno trditev in bo zahteval izredne dokaze. S svojimi sodelavci je naredil nekaj teh dokazov z drugo raziskavo o udarnih kraterjih. Pred približno 700 milijoni let so ugotovili, da so zemeljski kraterji zbrisani skoraj čisto. Pred Zemljo snežne kepe sta bila le dva velika kraterja, porečje Sudburyja v Kanadi in krater Vredefort v Južni Afriki, in ti kraterji so bili osupljivo ogromni, saj so prvotno merili 300 km (300 km) in 185 km (300 km). Izbrisali so jih na delček svoje prvotne velikosti.
Keller in njegova ekipa menijo, da so ledeniki Snowball Earth zbrisali vse druge udarne kraterje, nekoliko pa strgali vrhove Sudburyja in Vredeforta. S svojimi izračuni so povprečno od 3 do 5 km skorje odstranili med 1,8 in 3 navpične milje skorje, ki so jih v 64 milijonih let odstranili ledene plošče Snowball Earth. Ponekod je, je dejal Keller, izguba večja, v drugih pa se skorja sploh ni izgubila.
Kot je dejal Keller, bi led moral vsako leto skrbeti le povprečno 0,002 palca (0,0625 milimetrov) umazanije in se odtrgati od skorje. To je vetrič tudi za novodobne ledenike, je dejal. Danes se stopnja erozije za celinske ledene plošče giblje od 0,004 do 0,19 palca (0,1 do 4,8 mm), pri čemer se strmi gorski ledeniki letno pomikajo za skoraj 4 centimetre (100 mm) kamnin in umazanije.
Znanstveniki so že prej menili, da so ledeniki možen vzrok za veliko neskladnost, vendar je ideja o tem v veliki meri opuščena, je dejal Keller. Dokument iz leta 1973 o ideji geologa Univerze v Severni Karolini William White ni dobil niti ene navedbe drugih raziskovalcev. Druge teorije vključujejo nemogoče (velikanske plime, ki so zemljo očistile čisto, vendar bi Luna zahtevala, da se oblikuje več milijard let pozneje, kot je dejansko) in bolj smiselna (dvig in poznejši vpliv ogromnega superkontinenta).
Keller je dejal, da sta pri dviganju kilometrov skorje igrala vlogo dviga in ledeniki. Leta 2013 so raziskovalci ugotovili, da so kamnine Zemlje snežne kepe ujele in shranile ogljikov dioksid iz ozračja, morda zato, ker so skrajne vremenske razmere naredile skale še posebej porozne. To zajemanje ogljikovega dioksida bi lahko sprožilo globalno hlajenje, ki se je v sodobnem času pojavilo zaradi zgorevanja fosilnih goriv. Hlajenje bi lahko privedlo do globalnega ledenega ozračja in ledeniki, ki bi iz tega nastali, bi lahko nato še bolj pospešili erozijo.
Keller in njegova ekipa si prizadevajo, da bi pridobili sredstva za preizkušanje globokih kamnitih kamnin v okviru velike neskladnosti, da bi ugotovili, kdaj so jih dvignili na površje. Po njegovem mnenju bi lahko razbremenil čas dviga in zaledenja pomagal razjasniti, kaj je sprožilo Zemljo snežinke - in kaj je na koncu odgovorno za izginjanje Zemlje.
Opomba urednika: Ta članek je bil posodobljen, da bi luna morala oblikovati "pozneje", ne "prej", kot je bilo navedeno, da bi podprla velikansko teorijo plimovanja za razlago manjkajočih plasti.
