Riesige Asteroiden haben die Kontinente auf der Erde erschaffen?

Erde ist der einzige uns bekannte Planet mit Kontinenten, den riesigen Landmassen, die der Menschheit und den meisten von ihnen ein Zuhause bieten Erde Biomasse. Wir haben jedoch immer noch keine sicheren Antworten auf einige grundlegende Fragen zu Kontinenten: Wie sind sie entstanden und warum haben sie sich dort gebildet, wo sie entstanden sind? Eine Theorie besagt, dass sie von Riesen geformt wurden Asteroiden stürzte vor langer Zeit in die Erdkruste. Diese Idee wurde mehrfach vorgeschlagen, aber bisher gab es kaum Beweise dafür.

In einer neuen Forschungsarbeit, die in Nature veröffentlicht wurde, haben wir alte Mineralien aus dem Westen untersucht Australien und fand verlockende Hinweise darauf, dass die Hypothese der gigantischen Auswirkungen richtig sein könnte.

Wie macht man einen Kontinent?

Die Kontinente sind Teil der Lithosphäre, der starren felsigen Außenhülle der Erde, die aus Meeresböden und den Kontinenten besteht, deren oberste Schicht die Kruste ist.

Die Kruste unter den Ozeanen ist dünn und besteht aus dunklem, dichtem Basaltgestein, das nur wenig Kieselsäure enthält. Die kontinentale Kruste hingegen ist dick und besteht größtenteils aus Granit, einem weniger dichten, blass gefärbten, kieselsäurereichen Gestein, das die Kontinente „schweben“ lässt.

Unter der Lithosphäre befindet sich eine dicke, langsam fließende Masse aus fast geschmolzenem Gestein, die sich nahe der Oberseite des Mantels befindet, der Erdschicht zwischen der Kruste und dem Kern.

Wenn ein Teil der Lithosphäre entfernt wird, schmilzt der Mantel darunter, wenn der Druck von oben nachlässt. Und Einschläge von riesigen Meteoriten – Felsen aus Platz Dutzende oder Hunderte von Kilometern Durchmesser – sind eine äußerst effiziente Möglichkeit, genau das zu tun!

Welche Folgen hat ein Rieseneinschlag?

Riesige Einschläge sprengen fast augenblicklich riesige Mengen an Material. Felsen in der Nähe auftauchen wird Hunderte von Kilometern oder mehr um die Einschlagstelle herum schmelzen. Der Aufprall entlastet auch den darunter liegenden Mantel, wodurch dieser schmilzt und eine „klecksartige“ Masse aus dicker Basaltkruste entsteht.

Diese Masse wird ozeanisches Plateau genannt, ähnlich dem unter dem heutigen Hawaii oder Island. Der Vorgang ist ein bisschen wie das, was passiert, wenn Sie von einem Golfball hart auf den Kopf geschlagen werden oder Kieselstein – Die resultierende Beule oder das „Ei“ ist wie das ozeanische Plateau.

Unsere Forschung zeigt, dass sich diese ozeanischen Plateaus durch einen Prozess, der als Krustendifferenzierung bekannt ist, zu den Kontinenten entwickelt haben könnten. Das dicke ozeanische Plateau, das durch den Aufprall entstanden ist, kann an seiner Basis so heiß werden, dass es auch schmilzt und die Art von Granitgestein produziert, das eine schwimmende kontinentale Kruste bildet.

Gibt es andere Möglichkeiten, ozeanische Plateaus zu machen?

Es gibt andere Möglichkeiten, wie sich ozeanische Plateaus bilden können. Die dicken Krusten unter Hawaii und Island entstanden nicht durch riesige Einschläge, sondern durch „Mantelwolken“, Ströme aus heißem Material, die vom Rand des metallischen Kerns der Erde aufsteigen, ein bisschen wie in a Lava Lampe. Wenn diese aufsteigende Wolke die Lithosphäre erreicht, löst sie ein massives Schmelzen des Mantels aus, um ein ozeanisches Plateau zu bilden.

Könnten Federn also die Kontinente erschaffen haben? Basierend auf unseren Studien und dem Gleichgewicht verschiedener Sauerstoffisotope in winzigen Körnern des Minerals Zirkon, das üblicherweise in winzigen Mengen in Gesteinen der kontinentalen Kruste vorkommt, glauben wir das nicht.

Zirkon ist das älteste bekannte Krustenmaterial und kann Milliarden von Jahren intakt überleben. Anhand des Zerfalls des darin enthaltenen radioaktiven Urans können wir auch ziemlich genau bestimmen, wann es entstanden ist.

Darüber hinaus können wir die Umgebung herausfinden, in der sich Zirkon gebildet hat, indem wir den relativen Anteil an Sauerstoffisotopen messen, den es enthält.

Wir haben uns Zirkonkörner angeschaut eines eines der ältesten erhaltenen Stücke kontinentaler Kruste der Welt, der Pilbara-Kraton in Westaustralien, der sich vor mehr als 3 Milliarden Jahren zu bilden begann. Viele der ältesten Zirkonkörner enthielten mehr leichte Sauerstoffisotope, was auf ein flaches Schmelzen hindeutet, aber jüngere Körner enthalten eher mantelartige Gleichgewichtsisotope, was auf ein viel tieferes Schmelzen hinweist.

Dieses „Top-Down“-Muster von Sauerstoffisotopen ist das, was man nach einem riesigen Meteoriteneinschlag erwarten könnte. Im Gegensatz dazu ist das Schmelzen in Mantelfahnen ein „Bottom-up“-Prozess.

Klingt vernünftig, aber gibt es andere Beweise?

Ja da ist! Die Zirkone aus dem Pilbara-Kraton scheinen eher in einer Handvoll unterschiedlicher Perioden als kontinuierlich im Laufe der Zeit entstanden zu sein.

Mit Ausnahme der frühesten Körner haben die anderen Körner mit isotopisch leichtem Zirkon das gleiche Alter wie Kugelbetten im Pilbara-Kraton und anderswo.

Kugelbetten sind Ablagerungen von Materialtröpfchen, die durch Meteoriteneinschläge „herausgeschleudert“ wurden. Die Tatsache, dass die Zirkone das gleiche Alter haben, deutet darauf hin, dass sie möglicherweise durch die gleichen Ereignisse entstanden sind.

Darüber hinaus kann das „Top-Down“-Muster von Isotopen in anderen Bereichen der alten kontinentalen Kruste erkannt werden, wie z Kanada und Grönland. Daten aus anderen Quellen wurden jedoch noch nicht wie die Pilbara-Daten sorgfältig gefiltert, sodass es noch mehr Arbeit erfordern wird, dieses Muster zu bestätigen.

Der nächste Schritt unserer Forschung besteht darin, diese alten Gesteine ​​von anderswo neu zu analysieren, um zu bestätigen, was wir vermuten – dass die Kontinente an den Standorten von Riesen gewachsen sind Meteorit Auswirkungen. Boom.

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