Noul model geologic arată că Pământul avea deja scoarță continentală în urmă cu 4,5 miliarde de ani, cu mult înainte de începerea tectonicii plăcilor. descoperire ar putea schimba înțelegerea noastră cu privire la originea continentelor și a altor planete stâncoase.
În 2018, o echipă de geologi a forat prin roci străvechi în Australia de Vest. Ei căutau semne de viață străveche, dar ceea ce au găsit a fost și mai misterios: urme chimice care nu ar fi trebuit să fie acolo. Rocile formate cu miliarde de ani în urmă păstrau „urmele” tipice continentelor moderne. Cum a fost posibil acest lucru? Plăcile tectonice responsabile de această chimie nu ar fi trebuit să existe încă. Inițial, descoperirea a fost pusă sub semnul întrebării. Șapte ani mai târziu, însă, un nou studiu confirmă faptul că aceste caracteristici nu au fost o anomalie, ci un indiciu important cu privire la originea fundamentală a planetei noastre.
- O echipă internațională condusă de profesorul Simon Turner de la Universitatea Macquarie din Australia a dezvoltat un model care rescrie istoria geologică a Pământului și care continuă să ne surprindă .
- O semnătură chimică care nu corespunde versiunii oficiale
- Modelarea unei planete tinere și violente
- Protocortex: mult mai mult decât o cochilie
- Un nou cadru pentru înțelegerea tectonicii plăcilor
- Implicații pentru alte lumi stâncoase
O echipă internațională condusă de profesorul Simon Turner de la Universitatea Macquarie din Australia a dezvoltat un model care rescrie istoria geologică a Pământului și care continuă să ne surprindă .
Lucrarea, publicată pe 2 aprilie 2025 în revista Nature, arată că prima scoarță terestră, care s-a format în urmă cu aproximativ 4,5 miliarde de ani, avea deja o compoziție chimică similară cu cea a continentelor de astăzi înainte ca plăcile tectonice să intre în joc. După cum remarcă însuși Turner, „studiul nostru arată că această semnătură chimică exista deja în prima crustă a Pământului, protocrusta, obligându-ne să regândim teoriile actuale”.
O semnătură chimică care nu corespunde versiunii oficiale
De zeci de ani, geologii folosesc un fel de „semnătură chimică” pentru a determina dacă o rocă s-a format într-un mediu de subducție – un loc în care o placă tectonică alunecă sub alta. O caracteristică cheie a acestui mediu este concentrația scăzută a elementului niobiu, un metal care acționează ca un marker geologic atunci când se studiază scoarța continentală.
Prezența sau absența niobiului a fost esențială pentru a determina când și unde au început procesele de tectonică pe plăci. Cu toate acestea, studii anterioare au descoperit aceeași anomalie chimică în roci extrem de vechi, anterioare presupusului început al tectonicii. Acest detaliu i-a nedumerit pe cercetători ani de zile. „Mă întrebam dacă punem întrebarea corectă”, recunoaște profesorul Turner. În loc să afle exact când a apărut această compoziție chimică, echipa și-a schimbat obiectivul: ar fi putut această semnătură chimică să apară în alt mod?
Modelarea unei planete tinere și violente
Pentru a răspunde la această întrebare, cercetătorii au apelat la modele computerizate care simulează condițiile de la începutul Pământului. În această perioadă, cunoscută sub numele de eonul Gadean, planeta era acoperită de un ocean global de magmă, în timp ce în interior se forma un nucleu. Modelarea a arătat că, într-un mediu puternic reducător precum cel al Pământului timpuriu, niobiul se comporta diferit: devenea siderofil, adică avea tendința de a se combina cu metalele și de a se scufunda spre nucleul planetei.
Acest comportament explică de ce rocile din scoarța inițială conțineau deja puțin niobiu, fără a fi nevoie de subducție. Potrivit lui Turner, „compoziția chimică distinctă a crustei continentale corespunde compoziției așteptate a materialului extras din manta după formarea nucleului, dar înainte de bombardarea cu meteoriți”. Acest lucru ar însemna că scoarța primitivă avea deja caracteristici continentale încă de la începutul existenței sale.
Modelul sugerează, de asemenea, că protocortexul nu a fost static. În timp, acesta a fost influențat de alte evenimente geologice: impactul meteoriților, fragmentarea și îmbogățirea cu siliciu. Aceste procese au deschis calea pentru viitoarea formare a continentelor, așa cum le cunoaștem astăzi.
Protocortex: mult mai mult decât o cochilie
Crusta primitivă numită protocortex nu era nici omogenă, nici stabilă. Cercetările arată că acest prim strat solid s-a format rapid după consolidarea nucleului Pământului și că compoziția sa nu era foarte diferită de cea a continentelor moderne. Acest lucru inversează complet viziunea tradițională, care presupunea că scoarța continentală s-a format lent prin activitatea tectonică de-a lungul a miliarde de ani.
În contrast cu această viziune gradualistă, noul model sugerează că protocruta conținea deja semnături geochimice mature în primele sale etape de dezvoltare. Nu numai atât, este posibil ca aceasta să se fi fragmentat și reorganizat ca urmare a bombardamentelor cu meteoriți și a activității planetare interne. Aceste fragmente mai dense au început să se acumuleze, formând regiuni mai groase care au devenit în cele din urmă primele nuclee continentale.
Potrivit lui Turner, „această crustă timpurie a fost remodelată și îmbogățită în siliciu printr-o combinație de impacturi de meteoriți, desprinderi de fragmente și începutul mișcării plăcilor”. Astfel, continentele au apărut nu numai în urma proceselor tectonice, ci și a unei evoluții complexe care a început în primele milioane de ani de viață ai planetei.
Un nou cadru pentru înțelegerea tectonicii plăcilor
Până în prezent, se credea că originea tectonicii plăcilor a avut loc în urmă cu aproximativ 3 miliarde de ani. Se credea că acest proces a fost crucial pentru formarea caracteristicilor chimice care disting scoarța continentală. Cu toate acestea, studiul condus de Turner propune un scenariu alternativ: tectonica poate să fi început mai târziu sau să fi acționat intermitent la început, fără a fi singura cauză a compoziției actuale a scoarței terestre.
Modelarea arată că, după formarea protocrutei, activitatea tectonică ar fi putut fi sporadică și dependentă de impactul unor meteoriți mari . Aceste evenimente ar fi putut provoca fisuri și mișcări la suprafață, imitând efectele tectonicii, dar fără a necesita un sistem stabil precum cel pe care îl avem astăzi. Tectonica s-a stabilizat într-un model continuu abia în urmă cu aproximativ 3,8 miliarde de ani, când bombardarea cu meteoriți a fost mult redusă.
Acest lucru schimbă modul în care interpretăm evoluția timpurie a planetei. De asemenea, implică faptul că originea vieții ar fi putut avea loc într-un context geologic mai stabil decât se credea anterior sau chiar că unele dintre elementele necesare vieții erau deja disponibile înainte de apariția oficială a tectonicii.
Implicații pentru alte lumi stâncoase
Dincolo de Pământ, acest studiu deschide noi perspective pentru înțelegerea evoluției altor planete. Dacă semnăturile chimice continentale pot apărea fără tectonica plăcilor, este posibil ca planete precum Marte sau Venus să fi dezvoltat structuri similare fără a fi nevoie de mișcări interne la fel de complexe ca ale noastre . Acest lucru ar schimba criteriile prin care căutăm viață sau habitabilitate pe alte lumi.
Potrivit lui Turner, „această descoperire ne oferă, de asemenea, un nou mod de gândire cu privire la modul în care continentele s-ar putea forma pe alte planete stâncoase din univers”. În loc să caute semne de tectonică ca o condiție prealabilă, oamenii de știință s-ar putea concentra asupra chimiei suprafeței, căutând modele similare cu cele găsite în protocorele Pământului.
Descoperirea are implicații nu numai pentru geologie, ci și pentru astrobiologie. Dacă structurile continentale complexe ar fi putut apărea devreme și fără tectonică stabilă, ar fi putut apărea medii stabile favorabile vieții.
