Blok magmatu, uložený v bublině menší než je šířka lidských vlasů a nalezený v Jihoafrické republice, může vrátit zpět hodiny na prvním pomalém tanci Země na skalnatých deskách, které tvoří jeho vnější plášť.
Chemikálie uvnitř té malé skvrny naznačují, že během prvních miliard let existence Země se objevily takzvané talířové tektoniky.
Od padesátých let vědci věděli, že zemská kůra je vyrobena z obřích desek zvaných tektonické desky, které se vznášejí nad roztaveným pláštěm Země. Tyto kolosální desky se setkávají v subdukčních zónách, kde lehčí deska sklouzne pod těžší do hlubin pláště. Potopující se kůra, naplněná minerály shromážděnými z povrchu Země, se za extrémních tlaků a teplot Země v nitru roztaví na magma.
Když přesně byla tato planetární recyklace zahájena, byla tato debata velmi diskutována. Odhady se pohybují od 1 miliardy do 4 miliard let. Nyní mezinárodní tým vědců objevil, že subdukce zemské kůry pravděpodobně začala před více než 3,5 miliardami let. Jejich výsledky byly publikovány 15. července v časopise Nature.
„Talířová tektonika může být hlavním procesem na Zemi, který ji odlišuje od ostatních planet naší sluneční soustavy a může být docela významný pro studium života na Zemi,“ řekl Alexander Sobolev, hlavní autor článku a geochemista na Université Grenoble Alpes ve Francii.
Mikroskopický korálek chlazené magmy v kořeni jejich objevu spal více než 3,3 miliardy let, chráněný jeho olivovou křišťálovou hrobkou a nezměněn okolním prostředím. Byla to časová tobolka od jednoho z nejstarších let v historii Země.
Krystal oliviny, ne větší než zrnko písku, byl nalezen v komatiitové skále, pojmenované po řece Komati v Jižní Africe, kde byly tyto skály objeveny. Tvořily se, když během archaického období (před 2,5 miliardami až 4 miliardami let) stoupaly z pláště na zemský povrch mimořádně horké chocholy magmatu (jakmile magma dosáhne zemského povrchu, nazývá se láva). Tyto vzácné horniny jsou geologům výjimečně cenné, protože dávají nahlédnout do raných podmínek zemského pláště.
Ke studiu malé inkluze magmatu Sobolev a jeho tým přetavili oválné krystaly zahřátím na více než 2700 stupňů Fahrenheita (1 500 stupňů Celsia) a jejich rychlým ochlazením v ledové vodě za vytvoření sklovitého vzorku. Poté použili nejmodernější nástroje k měření chemického složení sklovitého magmatu a ke stanovení jeho původu.
Vědci zjistili, že magma obsahovala řadu podpisů tlumené oceánské kůry, včetně vysokých koncentrací vody a chloru a nízkých hladin deuteria (těžká verze vodíku). Došli k závěru, že magma vznikla v roztavených pozůstatcích starověkého mořského dna.
„Pokud tomu tak je, znamená to hodně,“ řekl Sobolev. „To znamená, že kůra pozměněná mořskou vodou z povrchu klesla do pláště před téměř 3,3 miliardami let. Protože všechny tyto procesy jsou pomalé, můžete očekávat, že od okamžiku, kdy tento zdroj klesl až k bodu, kde dosáhl hladiny znovu to trvalo nejméně 100 až 200 milionů let. To znamená, že tento proces začal během prvních miliard let historie Země. “
