
板块构造关乎地球表面大板块的水平运动和相互作用。新的探究表明,39亿年前,地球上没有发生移动板块构造——被觉得是创造宜居星球的必要条件。鸣谢:罗彻斯特大学插图/迈克尔·奥萨西
(神秘的地球uux.cn)据罗彻斯特大学(林赛·瓦里奇):科学家们经由使用被称为锆石的微小矿物晶体来探究数十亿年前的板块构造,开展了一次时光倒流之旅,报道对比以揭开地球早期历史的神秘面纱。这项探究揭示了早期地球的状况,揭示了地壳、地核和生命呈现之间繁琐的相互作用。
板块构造让热量从地球内部逃逸到地表,形成了生命呈现所必需的大陆和其他地质特征。所以,最新影视花絮快报罗切斯特大学地球与生态科学系教师约翰·塔尔杜诺说:“一直以来,人们都假设板块构造对生命是必要的。”。但是新的探究对这一假设提出了质疑。
小威廉·r·凯南(William r . Kenan Jr .)地球物理学教授塔尔杜诺(Tarduno)是发表在《自然》(Nature)杂志上的一篇论文的首要作者,该论文探究了39亿年前的板块构造,当时科学家觉得地球上呈现了第一批生命迹象。
探究人员察觉,移动板块构造在这段时间没有发生。相反,他们察觉,地球是深夜最适合读的一句话:未来可期经由一种被称为停滞的盖子状态来释放热量的。结局表明,尽管板块构造是维持地球生命的核心因素,但它不是生命起源于类地行星的必要条件。
“我们察觉,当生命首次被觉得起源时,没有板块构造,并且在其后的几亿年里也没有板块构造,”Tarduno说。“我们的资料表明,当我们寻找孕育生命的系外行星时,这些行星不一定需要板块构造。”
锆石探究的聚焦沈腾快报意外转折
探究人员最初并没有着手探究板块构造。
“我们正探究锆石的磁化,由于我们正探究地球的磁场,”塔尔杜诺说。
锆石是含有磁性颗粒的微小晶体,可以在锆石形成时锁定地球的磁化强度。经由测定锆石的年代,探究人员可以兴办一个追踪地球磁场进展的时间线。
地球磁场的强度和方向随着纬度的转变而转变。例如,当下的磁场在两极最强,在赤道最弱。有了锆石磁性的信息,科学家可以推断出锆石形成的相对纬度。也就是说,假如地球发电机(形成磁场的过程)的效率不变,而磁场强度在一段时间内不断转变,那么形成锆石的纬度也一定在转变。
但Tarduno和他的团队察觉了相反的状况:他们探究的南非锆石表明,在大约39亿至34亿年前的时期,磁场的强度没有转变,这意味着纬度也没有转变。
由于板块构造含有各类大陆块的纬度转变,Tarduno说,“板块构造运动或许不会在这段时间发生,肯定有另一种方式地球消除热量。”
进一步加强了他们的察觉,探究人员在他们探究的西澳大利亚锆石中察觉了一样的模式。
“我们并不是说锆石形成于同一个大陆,但看起来它们形成于一样的不变纬度,这加强了我们的论点,即当时没有发生板块构造运动,”塔尔杜诺说。
停滞盖构造:板块构造的替代物
地球是热机,板块构造最后是地球释放热量。但是停滞的盖子构造——导致地球表面的裂缝——是另一种允许热量从地球内部逸出以形成大陆和其他地质特征的方式。
板块构造关乎地球表面大板块的水平运动和相互作用。Tarduno和他的同仁报表说,平均来说,过去6亿年的板块在纬度上移动了至少8500公里(5280英里)。相比之下,停滞的盖子构造刻画了地球最外层如何表现得像一个停滞的盖子,没有活跃的水平板电脑块运动。
相反,当行星内部冷却时,外层维持不变。源自地球内部深处的众多熔融物质会导致外层破裂。在从地球的地幔释放热量方面,停滞的盖子构造不如板块构造有效,但它依然可以导致大陆的形成。
“早期的地球并不是一个表面万物都死寂的星球,”塔尔杜诺说。“地球表面的事情仍在发生;我们的探究表明它们不是经由板块构造发生的。停滞的lid过程至少提供了足够的地球化学循环,形成了适合生命起源的条件。”
维持一个可居住的星球
塔尔杜诺说,尽管地球是唯一已知的历程板块构造的行星,但其他行星,如金星,历程停滞的盖子构造。
“由于金星上正发生的事情,人们倾向于觉得停滞的盖子构造不会建造一个可居住的星球,”他说。“金星不是一个相当适合居住的地方:它有令人窒息的二氧化碳大气层和硫酸云。这是由于热量没有被有效地从地球表面带走。”
假如没有板块构造,地球或许会遭遇相似的命运。尽管探究人员暗示,板块构造或许在34亿年后不久就在地球上着手了,但地质学界对具体日期存在分歧。
“我们觉得,从长远来看,板块构造针对消除热量、形成磁场以及维持我们星球上的生物适宜居住相当重大,”塔尔杜诺说。“但是,在最初,以及十亿年后,我们的资料表明我们不需要板块构造。”