Mokslininkai pašalino vieną galimą Žemės žemynų kilmę.
Nepaisant Žemės žemynų svarbos ir didžiulių planetos plutos gabalų, dalijančių jos vandenynus, mažai žinoma apie tai, kas paskatino šias dideles sausumos mases, dėl kurių mūsų planeta yra unikali Saulės sistemoje ir atlieka svarbų vaidmenį leidžiant jai gyventi. gyvenimą.
Daugelį metų mokslininkai manė, kad opalo kristalizacija magmoje po ugnikalniais buvo atsakinga už geležies pašalinimą iš Žemės plutos, leidžiančią plutai išlikti planetos jūrose. Nauji tyrimai meta iššūkį šiai teorijai, verčiantys geologus ir planetų mokslininkus permąstyti, kaip pašalinti šią geležį iš medžiagų, kurios sudarys žemynus, kuriuos šiandien matome Žemėje.
Susijęs: Planeta Žemė: viskas, ką reikia žinoti
Žemės pluta, planetos išorinis apvalkalas, skirstomas į dvi grubias kategorijas: senesnę ir storesnę žemyninę plutą; o jaunesnė ir tankesnė vandenyno pluta. Nauja žemyninė pluta susidaro, kai jos statybiniai blokai iš žemyninių lankų ugnikalnių patenka į Žemės paviršių. Jie randami tose Žemės rutulio dalyse, kur vandenyninės plokštės nugrimzta žemiau žemyninių plokščių, vadinamose subdukcijos zonomis.
Skirtumas tarp sausos žemyninės ir vandenyninės giliavandenės plutos yra geležies trūkumas žemyninėje plutoje. Tai reiškia, kad žemyninė pluta yra plūduriuojanti ir pakyla virš jūros lygio, sudarydama sausumos mases, leidžiančias gyventi žemėje.
Manoma, kad žemas geležies kiekis žemyninėje plutoje atsirado dėl granatų kristalizacijos magmoje, esančioje po šiais lankiniais ugnikalniais. Šis procesas pašalina neoksiduotą geležį iš Žemės plokščių, o taip pat išeikvoja geležį iš išlydytos magmos, todėl ji labiau oksiduojasi, nes susidaro žemyninė pluta.
Mokslininkų komanda, vadovaujama Kornelio universiteto docentės Megan Holy Cross ir Smitsono nacionalinio gamtos istorijos muziejaus geomokslininkės Elizabeth Cottrell, pagerino žemynų supratimą, siekdama patikrinti ir paneigti šią hipotezę, pirmą kartą suformuluotą 2018 m.
Cottrellas knygoje sakė paleisti (Atidaroma naujame skirtuke)pridurdamas, kad komanda skeptiškai vertino granato kristalizaciją kaip kontinentinės plutos plūdrumo paaiškinimą.
Laboratorijoje sukurkite atšiaurias sąlygas iš žemės
Siekdama išbandyti granato teoriją, komanda atkūrė didžiulį slėgį ir šilumą, randamą po žemyninio lanko ugnikalniais, naudodama stūmoklinius cilindrus, esančius Smithsonian muziejuje. Aukšto slėgio laboratorija (Atidaroma naujame skirtuke) Ir Kornelio universitete. Šie kompaktiški presai, sudaryti iš plieno ir volframo karbido, gali paveikti didžiulį slėgį mažiems uolienų pavyzdžiams, tuo pat metu kaitinant juos supančioje cilindrinėje krosnyje.
Sukurtas slėgis buvo 15 000–30 000 kartų didesnis nei Žemės atmosferoje, o temperatūra buvo nuo 1 740 iki 2 250 laipsnių pagal Farenheitą (950–1 230 laipsnių Celsijaus), pakankamai karšta, kad ištirptų uoliena.
Atlikdami 13 skirtingų laboratorinių tyrimų, kuriuos atliko komanda, Cottrell ir Holicros augino išlydytos uolienos granato mėginius esant slėgiui ir temperatūrai, imituojančiai sąlygas magmos kamerose giliai Žemės plutoje.
Šie laboratorijoje išauginti granatai buvo analizuojami naudojant rentgeno spindulių sugerties spektroskopiją, kuri gali atskleisti kūnų sudėtį pagal tai, kaip jie sugeria rentgeno spindulius. Rezultatai buvo lyginami su granatu, kurio oksiduotos ir neoksiduotos geležies koncentracija yra žinoma.
Tai atskleidė, kad chalcedonas, augantis iš uolienų panašiomis į požeminėmis sąlygomis, neužėmė pakankamai neoksiduotos geležies, kad paaiškintų geležies išeikvojimą ir oksidaciją, matomą magmoje, sudarančioje žemyninę plutą.
„Dėl šių rezultatų granato kristalo modelis yra labai mažai tikėtinas paaiškinimas, kodėl žemyninių ugnikalnių magma oksiduojasi, o geležis išeikvojama“, – sakė Cottrellas. „Tikėtina, kad sąlygos Žemės mantijoje žemiau žemyninės plutos sukuria šias oksidacines sąlygas.”
Geologas pridūrė, kad tai, ko komandos rezultatai šiuo metu negali padaryti, yra pateikti alternatyvią hipotezę, paaiškinančią žemyninės plutos susidarymą, o tai reiškia, kad rezultatai galiausiai kelia daugiau klausimų nei atsako.
„Ką veikia oksidatorius arba išeikvota geležis?” – paklausė Cottrellas. „Jei agatas plutoje nesikristalizuoja ir yra susijęs su tuo, kaip magma išėjo iš mantijos, kas vyksta mantijoje? Kaip buvo pakeistos jų kompozicijos?”
Į šiuos klausimus sunku atsakyti, tačiau Cottrellas šiuo metu vadovauja Smithsonian instituto mokslininkams, kurie tiria idėją, kad oksiduota siera sukelia geležies oksidaciją po Žemės paviršiumi.
Grupės tyrimas buvo paskelbtas ketvirtadienį (gegužės 4 d.) žurnale Mokslai. (Atidaroma naujame skirtuke)
„Analitikas. Kūrėjas. Zombių fanatikas. Aistringas kelionių narkomanas. Popkultūros ekspertas. Alkoholio gerbėjas”.
