Extreme grün: Erde recycelt 2,5 Milliarden Jahre alten Ozean-Kruste

Die Überreste von einer realen Reise zum Mittelpunkt der Erde in einem Süd-Pazifik Vulkan konserviert werden, schlägt eine neue Studie.

Die Lava, die aus der Cook-Inseln-Vulkan, Mangaia, genannt ausgebrochen enthält ein paar winzige Körner Sulfide, ein Mineral mit einem besonderen Verhältnis von Schwefel Isotope, entsprechend der Forschung veröffentlicht heute (24. April) geht der Zeitschrift Nature. Das ungewöhnliche Verhältnis konnte nur vor Sauerstoff-Atmung Leben auf der Erde 2,45 Milliarden Jahren erschien gebildet. Isotope sind Versionen von Elements mit unterschiedlicher Anzahl von Neutronen, geben Ihnen unterschiedliche Gewichte.

Die Studie Forscher denken das Sulfid an Erde Oberfläche längst in alte ozeanische Kruste gebildet, und sank dann tief in den Erdmantel, wahrscheinlich bis hin zu den Kern-Mantel-Grenze, 1.865 Meilen (3.000 km) unterhalb der Oberfläche. Einige Milliarden Jahre später, übergesetzt eine Wolke von heißem Material steigt von oben den Kern himmelwärts, Sulfid, bis es vor etwa 20 Millionen Jahren durch Mangaia entkommen.

"Wir haben Material, das tatsächlich an der Oberfläche 2,45 Milliarden Jahren, wurde identifiziert", sagte Rita Cabral, Hauptautor der Studie und ein Doktorand Geochemie an der Boston University. [Infografik: höchste Berg zu tiefsten Ozeangraben]

Reduzieren, wiederverwenden, recyclen

Die Ergebnisse direkten Beweis dafür sind, dass ozeanischer Kruste in den Mantel verwertet wurde, sagte Cabral. Wissenschaftler sind ziemlich zuversichtlich, dass über Millionen von Jahren riesige Konvektionszellen steifen Rock im Inneren des Mantels, die Schicht zwischen dünnen Erdkruste und Eisenkern aufgewühlt. Konvektion kann auch Kruste recyceln, die in den Mantel über Subduktionszonen, die Plattengrenzen verschwindet wo eine tektonische Platte unter anderen taucht. Bilder von seismischen Wellen, die Geschwindigkeit zu beim Durchgang durch kalte oder warme Materialien ändern, abgeleitet haben möglichen ozeanischen Kruste gestapelt in der Nähe der Kern offenbart.

"Wir haben eine zeitliche Begrenzung ist ideal für herauszufinden, genau wie kräftige Konvektion ist in den Mantel, und wie umfangreich es ist,"Cabral sagte OurAmazingPlanet." Es ist sehr spannend und ich freue mich zu sehen, welche Modelle kommen aus ihm heraus. Gibt es Bereiche, wo dieses Material für ein paar Milliarden Jahren um sitzen kann, ist etwas wirklich wichtiges."

Die Schwefel-Isotope Heften ein Mindestalter auf die Quelle der Mangaia Lava, damit die Lava sogar älter als 2,45 Milliarden Jahren sein könnte. Vor dieser Zeit gab es keine schützende Ozonschicht auf der Erde, da gab es wenig Sauerstoff in der Atmosphäre. Ultravioletter Strahlung von der Sonne beeinflusst stark Schwefel Chemie in der Atmosphäre, eine charakteristische chemische Signatur in den Felsen verlassen. Wenn Sauerstoff-Atmung Leben erschien, Schwefel Chemie dramatisch verschoben.

"Ich denke, das ist ein weiteres wirklich starke Hinweise darauf, dass Material von der Oberfläche der Erde bekommt Kruste und den Mantel transportiert und kehrt schließlich in diesen Mantel Federn", sagte William White, Geochemiker an der Cornell University, an der Studie beteiligt war. "Mein Verdacht ist, dass diese sich an der Basis des Mantels für 2,5 Milliarden Jahre oder so versteckt."

Mangaia ist Teil einer Kette von vulkanischen Inseln, die über einen Hotspot oder Wolke von Material aus dem Erdmantel steigt aus dem Meer stieg — ähnlich wie Hawaiis Vulkane.

"Zeug aus dem tiefsten Mantel ist dieser Ozean Insel Vulkane bilden, und ich denke, die wahre Erkenntnis ist die Tatsache, dass es eine enge Verbindung zwischen Oberflächenmaterial und dem tiefen Mantel," sagte White. "Einige Dinge dort unten waren einst an der Oberfläche der Erde."

Time capsule

Cabral erklärte, dass vulkanische Inseln verfügen über einzigartige chemische Signaturen – stellen sie sich mit Aromen. Wissenschaftler sind die Gründe für die verschiedenen Geschmacksrichtungen noch aussortieren. Einige Inseln kommen aus subduzierte ozeanische Kruste, während andere Sedimente, sein könnte oder sogar Fragmente der Kontinente. Aber es gibt ungerade geochemische Signale, wie z. B. der Schwefel-Isotope Cabral und ihre Co-Autoren gefunden, dieser Hinweis auf

fremde Sachen passiert in den Mantel.

"Einige der Chemie in diesen Mantel abgeleitet Laven — einige der Dinge, die wir nicht verstehen — vielleicht reflektieren einige der Oberfläche Geschichte der Erde," White sagte OurAmazingPlanet.

Die Ergebnisse helfen, bestätigen, dass der Mantel sehr alte Kruste seit Milliarden von Jahren gespeichert werden kann. In diesem Fall gab es Geochemiker ein Fenster in der frühen Erdgeschichte. Andere seltsame Felsen Chemie Wissenschaftler zu dem Schluss, dass es möglicherweise noch ältere Gesteine in den Mantel von vor 4 Milliarden Jahren geführt hat, sagte Steve Shirey, Geochemiker am Carnegie Institute for Science in Washington, D.C., die nicht an der Studie beteiligt war. (Die Erde ist 4,54 Milliarden Jahre alt.)

"Wir wissen nicht, wie wir aus, was wir sehen, auf dem Meeresgrund sehen, was wir in den tiefen gehen," sagte Shirey. "In diesem Stadium sind eine Menge Dinge möglich."

E-Mail Becky Oskin oder ihr folgen @beckyoskin . Folgen Sie uns @OAPlanet, Facebook & Google +.