Исследование состава минеральных песчинок выявило корреляцию между движением Солнечной системы в Галактике и периодичностью формирования материковой коры Земли в ранний геологический период.
Нестабильность гравитационного поля в спиральных рукавах Млечного Пути вызывала метеоритные бомбардировки Земли объектами облака Оорта. Авторы нового исследования полагают, что формирование первых континентов и запуск тектонических процессов на молодой Земле стали возможны благодаря метеоритам. Научная статья опубликована в журнале Geology.
Современная земная кора фрагментирована на плиты, которые перемещаются с медленной скоростью над более податливым слоем верхней мантии, астеносферой. Материковая кора обладает меньшей плотностью и большей «плавучестью» по сравнению с океанической. В местах их соприкосновения океаническая кора погружается глубже, где она расплавляется в мантии. Эта геологическая активность приводит к тому, что участки мантии периодически поднимаются к поверхности и извергаются вулканами, формируя новую материковую кору. Исходя из этого, возникла гипотеза о том, что первичные материки сформировались над зонами субдукции.
Ситуация оказалась куда более запутанной, поскольку в катархе и архее, охватывающих период от четырех до 2,5 миллиарда лет назад, вероятно, отсутствовало тектоническое движение плит и субдукционные зоны. В связи с этим, для реконструкции ранней истории формирования земной коры, некоторые геологи обратились к анализу микроскопических минеральных кристаллов, образовавшихся на молодой Земле, вместо исследования масштабных тектонических процессов.
Неверно полагать, что формирование коры произошло только благодаря процессам, происходящим на Земле. На протяжении всей истории планеты на нее воздействовала космическая среда: от регулярных изменений орбиты и циклов солнечной активности до удаленных гамма-всплесков и, безусловно, падения метеоритов.
В начале августа вышло исследование, которое показало, по мнению ученых, столкновения метеоритов с молодой Землей привели к расколу ее оболочки и образованию плавучих фрагментов материковой коры. Недавно другая группа исследователей выявила в образовании материковой коры периодичность, которая соответствует движению планеты по Галактике. В обоих исследованиях геологи использовали цирконы для анализа.
Цирконы представляют собой минеральные частицы, формирующиеся в процессе охлаждения магмы. В некоторых случаях, во время этого процесса, в их структуру могут внедряться другие элементы, такие как уран, что позволяет установить возраст крупицы благодаря радиоактивному распаду.
Изучив образцы вещества из небольших, относительно неподвижных участков коры, исследователи обнаружили, что их формирование происходит циклически, повторяясь примерно каждые 200 миллионов лет. Этот ритм совпадает с вращением Солнечной системы вокруг центра Галактики и ее движением через спиральные рукава.
В спиральных рукавах наблюдается повышенная концентрация звезд, межзвездной пыли и газа. Здесь расположены области активного звездообразования. Гравитационное воздействие этих областей нарушает орбиты объектов облака Оорта, что приводит к увеличению частоты столкновений с планетами.
Значительная часть метеоритов, достигающих Земли, происходит из Пояса астероидов, двигаясь со скоростью примерно 15 километров в секунду. Объекты, прилетающие из облака Оорта, обладают скоростью около 52 километров в секунду. При столкновении с планетой они вызывают выброс значительного объема коры и стимулируют «подъем» расплавленной мантии.
По мере течения времени средние размеры метеоритов, достигавших поверхности планеты, уменьшились, а сила их ударов стала слабее. Одновременно на Земле начались процессы субдукции, благодаря которым она начала формировать континенты.
По мнению исследователей, прохождение Солнечной системы через спиральные рукава галактики вызывало метеоритные бомбардировки молодой Земли, способствовавшие формированию первой материковой коры.