Země postrádá část své kůry a nyní vědci mají nový náskok v tom, co je na vině: spousta ledovců.
Téměř před 720 miliony let byla Země maskovaná v globálním ledu, éře známé jako Sněhová koule. Vědci ohlásili, že drcení těchto celosvětových ledových plátů buldozovalo do oceánů mezi 1,8 a 3 km (3 a 5 kilometrů) kůry. Tam ji desková tektonika drtila zpět do horké střední vrstvy Země, pláště, recyklace do nové skály.
Pokud mají vědci pravdu, vysvětluje Snowball Earth velmi podivný rys geologie zvaný Velká neshoda. Při pohledu na celý svět se tato nekonformita týká vrstvy, ve které byly usazeny sedimentární horniny přímo na vrcholu nejstarší suterénní horniny kůry. Bizarně chybí stovky milionů let sedimentárních vrstev mezi tímto vyvřelým nebo metamorfovaným suterénem a nejstaršími zachovanými sedimentárními horninami. Například v Grand Canyonu prostě chybí ohromující skála 1,2 miliardy let.
Minerální tajemství
C. Brenhin Keller, geochronolog z Kalifornské univerzity, Berkeley, se nepokoušel vysvětlit Velkou neshodu, když zahájil výzkum zirkonů, minerálů, které jsou tak tvrdé a vytrvalé, že přežívají déle než jiné části kůry na Zemi. Nejstarší zirkony jsou staré 4,4 miliardy let, jen o 165 milionů let mladší než samotná planeta.
Protože zirkony mohou přežít téměř cokoli, uchovávají záznamy o zemské kůře, i když jsou roztaveny, remixovány a recyklovány v plášti, aby vytvořily novou skálu. Keller a jeho tým shromáždili údaje o přibližně 34 000 zirkonech se zaměřením na hodnoty konkrétních izotopů nebo molekulárních variant, které se nazývají hafnium-176 a hafnium-177.
Hafnium-176 je izotop stříbřitého kovového prvku hafnia, který se tvoří během radioaktivního rozpadu lutetia, dalšího stříbřitého prvku. Lutetium má sklon zůstat v plášti, místo aby se začleňovalo do magmatu a střílelo do kůry pomocí sopečných erupcí, řekl Keller Live Science. Výsledkem je, že plášť je zvláště bohatý na lutetium, a proto je také bohatý na hafnium-176, které se tvoří s rozkladem lutetia. Kůra je ve srovnání s jiným izotopem hafnia, hafnia-177, bohatší. Z tohoto důvodu může poměr hafnia-176 k hafnium-177 v zirkonu vědcům říci, zda se tento zirkon vytvořil z magmatu, které pocházelo z pláště - nebo z magmatu, které bylo recyklováno z tání staré kůry.
Recyklovaná kůra
Kellerovi a jeho kolegům bylo hodně překvapeno, že poměry v zirkonu odhalily, že velké množství staré kůry bylo recyklováno a přetaveno, aby se vytvořily nové zirkony, a to vše najednou. Bylo to „opravdu dramatické,“ řekl Keller.
"Pokud to chcete udělat v celosvětovém měřítku, musíte dostat hodně krů a rozpálit je do nové magmy," řekl.
Aby toho bylo dosaženo rychle, muselo by se mnoho krust v dolní kůře rychle roztavit, řekl Keller, nebo by muselo být zatlačeno dolů do pláště u mořského dna v procesu zvaném subduction. Naštěstí cestování vodou zanechává na molekulách kyslíku uvnitř zirkonů specifický soubor molekulárních otisků prstů, takže Keller a jeho tým mohli zkontrolovat, zda zirkony (a skály, které je kdysi hostovaly) vzaly vodnou cestu. Ukázalo se, že ano.
Objevil se příběh: Obrovské množství kůry, poněkud najednou přenesené do oceánských tlumících zón, aby se drtily zpět dolů do pláště. Pokud by se však všechna ta kůra přesunula do oceánu, někdo by si pravděpodobně měl všimnout eroze, řekl Keller.
„A skutečně máme - ve Velké neshodu,“ řekl.
Otřel se čistě
Keller připouští, že se jedná o mimořádný nárok a bude vyžadovat mimořádné důkazy. On a jeho kolegové udělali krok k poskytnutí některých těchto důkazů tím, že se podívali na jinou linii výzkumu o kráterech dopadu. Asi před 700 miliony let zjistili, že dopadové krátery Země byly setřeny téměř čisté. Pouze dva obrovské krátery, sudburyská pánev v Kanadě a kráter Vredefort v Jižní Africe, předcházejí sněhovou kouli Země - a tyto krátery byly ohromně obrovské, původně měří 93 mil (150 km) a 185 mil (300 km). Byli erodováni na zlomek své původní velikosti.
Keller a jeho tým si myslí, že ledovce Snowball Earth setřely všechny ostatní rázové krátery a zbavily se tak trochu vrcholu Sudbury a Vredefortu. Podle jejich výpočtů bylo průměrem 1,8 až 3 svislých mil (3 a 5 km) kůry odstraněno sněhovými pokrývkami Země Snowball za 64 milionů let. Na některých místech, Keller řekl, ztráta byla větší, a v jiných, žádná kůra nebyla ztracena vůbec.
Led by musel oholit pouze průměrně 0,002 palce (0,0625 milimetrů) špíny a každoročně se zbavit kůry, aby dosáhl tohoto výkonu, řekl Keller. To je vánek i pro dnešní ledovce, řekl. Dnes se míry eroze pro kontinentální ledové pláty pohybují od 0,004 do 0,19 palce (0,1 až 4,8 mm), přičemž strmé horské ledovce se pohybují téměř 4 palce (100 mm) skály a nečistot ročně.
Vědci považovali ledovce za možnou příčinu Velké neshody, ale tento nápad byl do značné míry opuštěný, řekl Keller. Papír z roku 1973 o myšlence geologa University of North Carolina William White nedokázal získat jediný citát od ostatních vědců. Jiné teorie zahrnují nemožné (obří přílivy, které otřely zemi čistou, ale vyžadovaly by, aby měsíc tvořil miliardy let později, než ve skutečnosti byl) a přiměřenější (vzestup a následné zvětrávání masivního superkontinentu).
Je možné, že vzestup i ledovce hrály roli při čištění kilometrů kůry, řekl Keller. V roce 2013 vědci zjistili, že horniny éry sněhové koule zachytily a uložily oxid uhličitý z atmosféry, pravděpodobně proto, že extrémní zvětrávání způsobilo, že byly skály zvláště porézní. Toto zachycení kysličníku uhličitého by mohlo vyvolat globální ochlazení, opačné straně globálního oteplování, ke kterému dochází v moderní době kvůli spalování fosilních paliv. Chlazení mohlo vést ke globálnímu ledovému klimatu a výsledné ledovce pak mohly ještě více urychlit erozi.
Keller a jeho tým se snaží získat finanční prostředky na testování hlubinných hornin pod Velkou neshodou, aby zjistili, kdy byly zvednuty na povrch. Rozptýlení načasování vzestupu a zaľadnění, řekl, by mohlo pomoci objasnit, co vyvolalo sněhovou kouli Země - a co je v konečném důsledku odpovědné za mizející kůru Země.
Poznámka editora: Tento článek byl aktualizován, aby naznačoval, že Měsíc by musel být vytvořen „později“ ne „dříve“, jak bylo uvedeno, aby se podpořila teorie obřích přílivů k vysvětlení chybějících vrstev.
