Stenar i nordvästra Kanada innehåller spår av jordens primära jordskorpa, som uppstod för fyra miljarder år sedan vid tidpunkten för att planet bildades i solsystemets gas- och dammskiva, enligt en artikel publicerad i tidskriften Science.
”Upptäckten av resterna av jordens primära skorpa har visat sig vara en skrämmande uppgift för oss. Vår nya teknik gör det möjligt för oss att hitta spår av det i de bergskikt som har förvandlats till "jordens äldsta skorpa" till följd av olika former av geologisk aktivitet under den tid som vår planet har funnits,”säger Richard Carlson från Carnegie Institute of Science på Washington (USA).
Idag diskuterar geologer aktivt när tektoniska processer började i tarmarna på jorden, när dess första kontinenter dök upp och när vår planet förvärvade sin egen magnetiska sköld, som skyddar livet från kosmiska strålar och solvinden.
Det finns inget samförstånd om denna poäng. Under de senaste åren har teoretiker och praktiska geologer hittat mycket bevis för att rörelsen av tektoniska plattor kunde lanseras nästan omedelbart efter jordens födelse, och nästan en miljard år efter dess födelse. Den förstnämnda stöds av spår av ett forntida magnetfält i zirkonkristaller bildade för 4 miljarder år sedan, medan det senare stöds av många andra geologiska faktorer associerade med egenskaperna hos klipporna där dessa stenar hittades.
Svaret på denna fråga är oerhört svårt att få, säger Carlson, av anledningen till att forskare hittills trodde att det inte fanns några spår av den primära skorpan kvar på jorden som täckte planeten efter dess bildning för 4,5 miljarder år sedan. Det visade sig att detta inte är fallet.
Carlson och hans kollega Jonathan O'Neil från University of Ottawa (Canada) drog uppmärksamhet på att jordens primära skorpa måste ha haft ett ovanligt drag som skilde den från alla andra stenar på planeten - ett speciellt förhållande mellan andelen neodymisotoper.
Som forskare förklarar finns det i alla jordklippor små mängder av två isotoper av neodym - neodym-142 och neodym-144. Neodym-142 samlades i det tidiga solsystemet till följd av samarium-146-förfallet, ett extremt instabilt element, vars spår borde ha försvunnit helt från jordens stenar omkring 500 miljoner år efter planets bildning.
Samarium-146, i sin tur, var ojämnt fördelat över tarmarna på planeten, tack vare vilka forskare idag kan bestämma var dessa eller dessa stenar låg vid tidpunkten för planets födelse, jämföra andelarna neodymium-142 och neodymium-144, liksom neodymium-144 och stabil samarium-147. I allmänhet, ju mindre neodym-142 stenarna innehåller, desto närmare var de jordens yta vid tidpunkten för dess bildning.
Kampanjvideo:
Vägledd av denna idé analyserade forskare koncentrationen av dessa isotoper i de förment antika, men inte primära stenarna i jordskorpan, som ligger i Kanada, Grönland, Australien, Sydafrika och flera andra delar av jorden. Det visade sig att det är i nordvästra Kanada, i närheten av Hudson Bay, att det finns avsättningar av granit och andra stenar, andelarna av neodym som motsvarar värdena som är karakteristiska för den primära jordskorpan.
Studien av prover av denna jordskorpa har redan gett ett extremt intressant resultat - dess bergarter, som forskarna noterar, tillbringade cirka 1,5 miljarder år på jordens yta innan de kastade sig in i tarmarna på planeten. Detta indikerar att rörelsen av tektoniska plattor på jorden inte kunde ha börjat omedelbart efter planets bildning, som ett stort antal forskare tror idag. För att vara säker på detta, som Carlson och O'Neill påpekar, behövs mer data från andra delar av jorden.
