Tak kiedyś wyglądała Ziemia. Naukowcy zrekonstruowali tektonikę płyt

Naukowcy z Ocean University w Chinach przy współpracy z badaczami z University of Adelaide zrekonstruowali ruch płyt tektonicznych Ziemi na przestrzeni ostatnich 1,8 miliarda lat, czyli 40 proc. jej historii. Pracami kierował Xianzhi Cao, a ich wyniki, w postaci ciekawej animacji, ukazał się na łamach pisma "Geoscience Frontiers" (DOI: 10.1016/j.gsf.2024.101922).

Animacja zaczyna się od znanej wszystkim mapy współczesnego świata. Następnie zaczynamy cofać się w czasie. Indie przesuwają się na południe, ciągnąc za sobą części Azji Południowo-Wschodniej, bo właśnie na półkuli południowej istniał dawny kontynent Gondwana.

Około 200 milionów lat temu, gdy dinozaury jeszcze chodziły po Ziemi, Gondwana połączyła się z Ameryką Północną, Europą i północną Azją, tworząc superkontynent zwany Pangeą. Wraz z cofaniem się czasu w animacji pojawia się wcześniejszy superkontynent zwany Rodinia. Ale to nie koniec, bo Rodinia powstała w wyniku rozpadu jeszcze starszego superkontynentu zwanego Nuna. Miało to miejsce około 1,35 miliarda lat temu.

- Mapowanie naszej planety na przestrzeni jej długiej historii tworzy piękny taniec kontynentalny, hipnotyzujący sam w sobie i będący dziełem sztuki naturalnej – powiedział Alan Collins z University of Adelaide.

Powierzchnia naszej planety jest podzielona na płyty tektoniczne, które ścierają się ze sobą, tworzą góry lub rozdzielają się i tworzą kaniony, które następnie wypełniają się wodą, tworząc morza i oceany. Procesy związane z ruchem płyt tektonicznych powodują trzęsienia ziemi i zwiększają aktywność wulkaniczną. Wypychają również na powierzchnię skały znajdujące się głęboko pod ziemią. W ten sposób procesy te mogą uwolnić do środowiska pierwiastki, które dotychczas znajdowały się pod powierzchnią i które mogą wykorzystać żywe organizmy.

Wśród takich pierwiastków znajduje się fosfor, który tworzy szkielet cząsteczek DNA, oraz molibden, który jest wykorzystywany przez organizmy do usuwania azotu z atmosfery i tworzenia białek i aminokwasów — elementów budulcowych życia.

Mapowanie przeszłej tektoniki płyt planety jest pierwszym etapem w budowaniu kompletnego cyfrowego modelu Ziemi wraz z całą jej historią. - Taki model pozwoli nam testować hipotezy dotyczące przeszłości Ziemi. Na przykład, dlaczego klimat Ziemi przechodził przez ekstremalne wahania lub dlaczego tlen gromadził się w atmosferze i kiedy to się działo. Pozwoli nam to znacznie lepiej zrozumieć sprzężenie zwrotne między głębokimi warstwami planety a powierzchniowymi systemami, które podtrzymują życie, jakie znamy – przyznał Collins.

Modelowanie przeszłości naszej planety jest niezbędne, jeśli chcemy zrozumieć, w jaki sposób składniki odżywcze stały się dostępne dla życia. Pierwsze dowody na istnienie złożonych komórek pochodzą sprzed 1,65 miliarda lat. Mniej więcej w tym czasie formował się superkontynent Nuna. Autorzy publikacji zastanawiają się, czy góry, które wyrosły w czasie powstawania Nuny, mogły dostarczyć pierwiastków niezbędnych do rozwoju życia.

Duża część życia na Ziemi fotosyntetyzuje i uwalnia tlen. Łączy to tektonikę płyt z chemią atmosfery. Część tego tlenu rozpuszcza się w oceanach. Z kolei wiele metali, takich jak miedź i kobalt, jest bardziej rozpuszczalnych w wodzie bogatej w tlen. W pewnych warunkach metale te są następnie wytrącane z roztworu, tworząc złoża. Wiele metali powstaje również w pobliżu wulkanów, które występują wzdłuż krawędzi płyt tektonicznych. Rekonstruując, gdzie na przestrzeni czasu przebiegały granice płyt, można spróbować lokalizować złoża metali. Dokładny cyfrowy model Ziemi dostarczyłby również wskazówek dotyczących eksploracji innych światów w Układzie Słonecznym i poza nim.

Źródło: The Conversation, fot. Pixabay/ CC0

Twórz treści i zarabiaj na ich publikacji. Dołącz do WP Kreatora