Nature: тектоника плит четыре миллиарда лет назад способствовали появлению жизни
Изображение: Hastie et al. 2023 / phys.org
Ученые Эдинбургского университета показали возможный геологический механизм, который привел к появлению жизни на ранней Земле. Они выяснили, что четыре миллиарда лет могли существовать литосферные плиты, способствовавшие высвобождению пребиотических молекул из мантии. Результаты исследования опубликованы в журнале Nature.
Возраст земной коры составляет примерно четыре миллиарда лет и первоначально она состояла из вулканических пород толщиной 25-50 километров, называемых базальтами. Согласно гипотезе литосферной «крышки», эта кора полностью покрывала Землю, пока еще не формируя плиты. Затем базальтовая кора дифференцировалась и образовала старейшую стабильную континентальную кору. Однако тектонические процессы, ответственные за формирование этого континентального материала, остаются неизвестными.
Материалы по теме:
Вон отсюда!Опровергнута главная теория происхождения человека 17 апреля 2017
Тайна из грязиУченые разгадали величайший секрет древних обитателей Сибири1 февраля 2019
Ученые предложили несколько объяснений возникновения современной коры. Так, могла происходить неглубокая субдукция, когда плиты все же существовали, и одна из них подныривала под другую, что приводило к частичному плавлению и изменению химического состава магмы в подстилающем слое мантии. Также, возможно, существовало множество относительно внутрикорковых механизмов, не связанных с плитами, происходивших на глубине менее 50 километров. Например, при сагдукции плотный участок коры погружался в мантию под воздействие силы тяжести.
Исследователи провели эксперименты по выращиванию стабильных кристаллов некоторых минералов (граната, плагиоклазового полевого шпата, рутила и амфибола) при высоком давлении и температуре (1500-1650 градусов Цельсия). Условия были характерны для океанического плато — плоского возвышения с крутыми краями, характерного для ранней базальтовой коры 3,6-4 миллиарда лет назад. Оказалось, что континентальная кора не могла возникнуть при давлении менее 1,4 гигапаскаля на глубине до 50 километров. Таким образом, процесс формирования континентальных магм происходил на гораздо большей глубине, что, скорее всего, было связано с глубокой субдукцией.
Авторы приходят к выводу, что тектоника плит, пусть даже в примитивной форме, уже существовала четыре миллиарда лет назад. Она способствовала эрозии, формированию отложений, горообразованию и вулканической активности. Газы, выделявшиеся в результате извержений могли помочь зарождению жизни на Земле, став источником пребиотических молекул.
