Тектоника плит могла стартовать раньше, чем думали геологи

Поверхность и даже атмосфера нашей планеты формируются под огромным влиянием тектоники плит. Но эти медленные движения земной коры начались далеко не сразу. Предполагается, что их могла запустить Поздняя тяжелая бомбардировка или даже одиночный удар массивного астероида, пришедшийся на достаточно тонкий участок литосферы. Неизвестным остается и время этого события.

Оценки колеблются в пределах от одного до четырех миллиардов лет назад, хотя чаще всего начало тектоники плит относят ко времени примерно 2,8 миллиарда лет назад. Новая работа гарвардских геологов датирует запуск тектоники куда более древним сроком в 3,2 миллиарда лет. Об этом сообщается в статье Алека Бреннера (Alec Brenner) и его соавторов, опубликованной в журнале Science Advances.

Авторы исследовали кратон Пилбара — древнейший фундамент континентальной коры, выходящий к поверхности на западе Австралии. Именно здесь обнаруживаются самые старые минералы на планете, возраст которых достигает 3,5 миллиарда лет. Еще в 2017 году команда Бреннера собрала в кратоне 235 образцов древнего базальта.

420-километровый участок кратона Пилбара; зеленым выделены участки древних базальтов / ©Alec Brenner, Harvard University, GSWA

Такие породы содержат ферромагнитные включения, которые, словно стрелки крошечных компасов, ориентируются вдоль линий магнитного поля Земли, пока она остается расплавленной. Охлаждаясь и застывая, камень фиксирует направления «стрелок», что позволяет выяснить их первоначальное положение даже спустя миллиарды лет. Такую работу и провели ученые, тщательно датировав каждый образец и проследив за изменениями их ориентации на протяжении сотен миллионов лет.

Обнаружилось, что уже между 3,5 миллиарда и 3,2 миллиарда лет назад кратон смещался в горизонтальной плоскости на скорости около 2,5 сантиметра в год, примерно как и современные материки. В принципе, возможны и другие объяснения этого процесса: например, локальные (региональные) движения коры или блуждание истинного магнитного полюса Земли. Однако авторы считают наиболее вероятным самое очевидное объяснение, заключая, что тектоника плит могла запуститься всего лишь спустя 1,3 миллиарда лет после формирования самой планеты.