Kamnine z vzhodne obale zaliva Hudson v Kanadi vsebujejo elemente nekaterih najzgodnejših zemeljskih skorj, nove raziskave.
Sami kamni so graniti stari 2,7 milijarde let, vendar še vedno hranijo kemične signale kamnin predhodnika, ki so bile stopljene in reciklirane, da tvorijo kamnine, ki obstajajo še danes. Nova študija, objavljena danes na spletu (17. marca) v reviji Science, ugotavlja, da so se ti predhodniki oblikovali pred približno 4,3 milijarde let.
Zemlja je stara 4,6 milijarde let, astronomski vpliv, ki je oblikoval Luno, pa se je zgodil pred približno 4,5 milijarde let. Zaradi tega se predhodnik skaluje na kanadske granite med najstarejšo skorjo po vplivu na luno, je dejal vodja študije Jonathan O'Neil, geosist na univerzi v Ottawi v Kanadi.
Hadejska zgodovina
Nova raziskava je poskus pokukati nazaj v hadejski eon, skrivnostno in precej staljeno fazo zgodovine Zemlje. Hadean se začne s tvorbo Zemlje in konča pred približno 4 milijardami let, zelo malo geoloških ostankov tega obdobja pa je ostalo. Večina kamnin iz Hadeja je bila že zdavnaj reciklirana nazaj v plašč planeta.
"Kamnine, stare od 3,6 do 3,8 milijarde let ali več, jih lahko v osnovi preštejemo na prste roke," je za Live Science povedal O'Neil. "Imamo zelo omejeno količino vzorca kamnin, da razumemo prve milijarde let zgodovine Zemlje."
Graniti, najdeni severno od kanadskega zaliva Hudson, ne segajo v Hadean, vendar se prilegajo pasu zelenega kamna Nuvvuagittuq, formaciji, ki naj bi vsebovala najstarejše znane kamnine na Zemlji, stare med 3,8 milijarde in 2,48 milijarde let. (Edini starejši geološki material so majhna mineralna zrna, imenovana cirkoni iz avstralskega Jack Hills-a, vendar so prvotne kamnine, ki so hranila ta zrna, že zdavnaj odstranile.)
Nekateri znanstveniki menijo, da tako cirkoni Jack Hills kot zeleni pas Nuvvuaguittuq vsebujejo sledi najzgodnejšega življenja na planetu, čeprav so te ugotovitve sporne.
Geološko družinsko drevo
O'Neil in njegov soavtor Richard Carlson iz Carnegie Institution for Science so bili zainteresirani za 2,7 milijarde let stare granite, ker so vedeli, da mora takšne kamnine oblikovati "matična" skala, ki je imela pred reformiranjem je bil pokopan in delno stopljen. Vprašanje je bilo, koliko je bil star ta roditeljski kamen?
Da bi to ugotovili, so se raziskovalci obrnili na datiranje samarij-neodim, metodo, ki za določitev starosti uporablja razmerja različnih variacij teh dveh redkozemeljskih elementov. Ena molekulska variacija ali izotop samarija, samarija-146 na Zemlji ne obstaja več: v prvih 500 milijonih let zgodovine planeta se je vse podvrglo radioaktivnemu razpadanju, je dejal O'Neil.
Samarij-146 razpade v neodim-142, tako da vsaka kamnina, ki je nastala po prvih 500 milijonih let zgodovine Zemlje, ima enako razmerje neodim-142 do drugih neodimovih izotopov. Raziskovalci so povedali, da bi se lahko vsaka kamnina, ki kaže razlike v razmerju z neodimom, oblikovala v prvih 500 milijonih let zgodovine Zemlje.
Prav takšno različico so znanstveniki našli v skalah Hudson Bay - primanjkljaj v razmerju neodim-142 proti neodim-144 v primerjavi s sodobnimi kamninami.
"To pomeni, da je moral njihov matični kamen biti zelo star," je dejal O'Neil. Raziskovalci so tudi ugotovili, da je bila matična kamnina verjetno bazaltna oceanska skorja in ne suha zemlja.
Raziskovalci ocenjujejo, da je bila matična skala 1,5 milijarde let starejša od sodobnih granitov, ki preživijo danes. To je zanimivo ne samo zato, ker je bila matična skala nekakšna najstarejša skorja na Zemlji, je dejal O'Neil, ampak zato, ker se je matična skala obtičala tako dolgo, preden je bila reciklirana. Današnja oceanska skorja ostane na površini le približno 200 milijonov let, preden je bila potisnjena nazaj v plašč in delno stopljena, je dejal O'Neil. Matična skala granitov zaliva Hudson je ostala na površini več kot milijardo let, preden so jo reciklirali, kar je petkrat dlje, kot preživi današnja oceanska skorja.
