Pokazując, w jaki sposób słona woda i gazy przedostają się z atmosfery do wnętrza Ziemi, międzynarodowy zespół badawczy otworzył ponownie debatę nad procesami ewolucji planety.

Swoim artykułem w Nature Geoscience zespół naukowców z Włoch i Australii otworzył na nowo wielowiekową debatę na temat tego, w jaki sposób Ziemia ewoluowała ze stanu prymitywnego, kiedy to była pokryta oceanem płynnej skały, w planetę, jaką znamy dzisiaj, ze skorupą złożoną z płyt tektonicznych, oceanami i atmosferą.

Główny autor badania dr Mark Kendrick ze Szkoły Nauk o Ziemi Uniwersytetu w Melbourne wyjaśnia, że nowe badanie kwestionuje teorię, według której Ziemia wyewoluowała wyłącznie za sprawą meteorytów rozbijających się o jej powierzchnię.

Ponieważ skład neonu w płaszczu Ziemi jest bardzo podobny do składu tego pierwiastka w meteorytach, naukowcy sugerowali, że większość znanych na naszej planecie gazów przybyło na naszą planetę w meteorytach podczas tzw. Wielkiego Bombardowania, które doprowadziło również do powstania widocznych kraterów na Księżycu.

Według dr Marka Kendricka badanie jego zespołu "proponuje bardziej złożone wyjaśnienie, według którego gazy dostały się na Ziemię, kiedy jeszcze była pokryta płynną skałą, w okresie narodzin Układu Słonecznego".

Ważne wskazówki dotyczące procesów związanych z narodzinami planety i późniejszą ewolucją oceanów i atmosfery udało się naukowcom znaleźć w obojętnych gazach uwięzionych we wnętrzu Ziemi. Badanie wykazuje, że gazy atmosferyczne przedostały się do płaszcza Ziemi podczas procesu zwanego "subdukcją", polegającego na wsuwaniu się jednej płyty tektonicznej pod drugą w tzw. strefach subdukcji.

"To ważne odkrycie, ponieważ do tej pory uważano, że gazy obojętne znajdujące się wewnątrz Ziemi zostały tam uwięzione podczas tworzenia się Układu Słonecznego" - tłumaczy dr Kendrick.

Dotąd zakładano, że gazy nie mogły przemieszczać się wraz z płytami tektonicznymi w strefach subdukcji, ale uciekały podczas erupcji znajdujących się na powierzchni wulkanów. Nowe badanie posuwa naszą wiedzę do przodu, pokazując, że nie jest to do końca prawda oraz że gazy uwalniane z wnętrza Ziemi nie zachowały wiernego obrazu tworzenia się Układu Słonecznego.

Badanie oparto na skałach serpentynitowych zebranych z pasm górskich we Włoszech i Hiszpanii. Skały te zostały pierwotnie uformowane na dnie morza i zostały częściowo subdukowane do wnętrza Ziemi, by następnie zostać wyniesione do obecnego położenia w wyniku zderzenia się europejskiej i afrykańskiej płyty tektonicznej. Serpentynit potrafi związać w swojej kryształowej strukturze duże ilości wody morskiej, które dzięki zjawisku subdukcji dostają się na dużą głębokość pod powierzchnię Ziemi.

Analizując gazy obojętne i halogeny uwięzione w tych skałach, naukowcy wykazali, że gazy te nie są w pełni usuwane przez procesy mineralizacji działające na serpentynit podczas subdukcji oraz przedstawili nowe koncepcje dotyczące roli odgrywanej przez te gazy w ewolucji planety.

© Unia Europejska 2005 - 2011

Źródło: CORDIS

Referencje dokumentu: Kendrick, M.A., et al. (2011) "High abundances of noble gas and chlorine delivered to the mantle by serpentinite subduction", Nature Geoscience. DOI: 10.1038/ngeo1270.