Skály z východního pobřeží Hudsonského zálivu v Kanadě obsahují prvky některé z nejranějších zemských kůží, objevují nové výzkumy.
Samotné horniny jsou žuly staré 2,7 miliardy let, ale stále drží chemické signály prekurzorových hornin, které byly roztaveny a recyklovány za vzniku hornin, které dnes existují. Nová studie, která byla dnes zveřejněna online (17. března) v časopise Science, zjistila, že tito předchůdci se tvořili přibližně před 4,3 miliardami let.
Země je stará 4,6 miliardy let a astronomický dopad, který utvořil Měsíc, nastal asi před 4,5 miliardami let. To znamená, že předchůdce hornin kanadských granitů patří mezi nejranější kůry po dopadu na měsíc, řekl vedoucí studie Jonathan O'Neil, geovědec na kanadské univerzitě v Ottawě.
Hadeanská historie
Nový výzkum je pokusem nahlédnout zpět do hadejského eonu, tajemné a poněkud roztavené fáze dějin Země. Hadean začíná formací Země a končí asi před 4 miliardami let a zůstává jen velmi málo geologických zbytků této doby. Většina hornin z Hadean byla dávno recyklována zpět do pláště planety.
„Skály, které jsou staré 3,6 až 3,8 miliardy let, můžeme je v podstatě spočítat na prstech naší ruky,“ řekl O'Neil Live Science. "Máme velmi omezený počet vzorků hornin, abychom porozuměli prvním miliardám let historie Země."
Žuly nalezené severně od kanadské Hudsonovy zátoky se datují do Hadejské říše, ale protahují se proti zeleným pásům Nuvvuagittuq, což je formace, která obsahuje nejstarší známé skály na Zemi, staré mezi 3,8 až 2,48 miliardami let. (Jediným starším geologickým materiálem jsou malá minerální zrna zvaná zirkony z australského Jack Hills, ale původní skály, které tato zrna držela, jsou už dávno zvětralé.)
Někteří vědci se domnívají, že zirkony Jack Hills i greenstone pás Nuvvuaguittuq obsahují stopy nejranějšího života na planetě, i když tato zjištění jsou kontroverzní.
Geologický rodokmen
O'Neil a jeho spoluautor, Richard Carlson z Carnegie Institution for Science, se zajímali o 2,7 miliard let staré žuly, protože věděli, že takové horniny musí tvořit „rodičovská“ skála, která měla byl před reformováním pohřben a částečně roztaven. Otázkou bylo, jak starý byl ten mateřský rock?
Abychom to zjistili, vědci se obrátili na datování samarium-neodym, metoda, která používá poměry různých variací těchto dvou prvků vzácných zemin ke stanovení věku. Jedna molekulární variace, nebo izotop, samária, samária-146, na Zemi již neexistuje: Všechno prošlo radioaktivním rozpadem během prvních 500 milionů let historie planety, řekl O'Neil.
Samarium-146 se rozkládá na neodym-142, takže každá hornina, která se vytvořila po prvních 500 milionech let historie Země, má stejný poměr neodym-142 k jiným neodymovým izotopům. Jakákoli hornina, která vykazuje rozdíly v tomto poměru neodymů, se musela vytvořit v prvních 500 milionech let historie Země, uvedli vědci.
Vědci našli ve skalách Hudsonovy zátoky právě takovou variaci - schodek v poměru neodym-142 k neodymu-144 ve srovnání s moderními horninami.
„To znamená, že jejich mateřská skála musela být velmi stará,“ řekl O'Neil. Vědci také zjistili, že mateřská hornina byla pravděpodobně čedičová oceánská kůra spíše než suchá země.
Vědci odhadují, že mateřská hornina byla o 1,5 miliardy let starší než moderní žuly, které dnes přežívají. To je zajímavé nejen proto, že mateřská hornina byla jednou z nejstarších kůr na Zemi, řekla O'Neil, ale protože rodičovská hornina se natáhla tak dlouho předtím, než byla recyklována. Dnešní oceánská kůra přetrvává na hladině jen asi 200 milionů let, než byla zatlačena zpět do pláště a částečně roztavena, řekl O'Neil. Mateřská hornina žuly Hudson Bay zůstala na povrchu déle než miliarda let, než byla recyklována, pětkrát, dokud dnešní oceánská kůra přežije.
