Urzeitliche Diamanten zeigen Momentaufnahme der frühen Erde bewegte Geschichte


Erde über 4,4 Milliarden Jahren ihrer Geschichte eine Reihe von Face-Liftings bekommen hat, aber in einer Hinsicht kann der Planeten genauso wie damals, als es, junge, neue Forschung zeigt war aussehen.

Urzeitliche Diamanten von Witwatersrand, Südafrika, enthalten Hinweise darauf, dass frühe Erde seinen felsigen Aussenplatten mit tiefer Wohnung Mantelgestein, ersetzt sagte Katie Smart, Geologe an der Universität Witwatersrand und Co-Autor der neuen Studie.

"Dies bedeutet, dass irgendeine Art von recycling-Mechanismus, den wir als moderne Plattentektonik ähnlich interpretieren, von mindestens 3,5 Milliarden Jahren operierte, flaches Material zum Inneren der Erde bewegen," sagte Smart Live Science in einer e-Mail. "Dies könnte bedeuten, dass Prozesse auf der alten Erde nicht so anders als diejenigen waren, die wir heute beobachten können." [50 interessante Fakten über die Erde]

Wie die heutige Erde kann Baby Erde seinen Anteil der Vulkane und Erdbeben, gehabt haben Smart hinzugefügt.

Geheimnisvolle frühe Erde

Heute schwimmt die leichtere kontinentale und ozeanische Kruste auf einem soliden, aber fließenden Mantel, der geschmolzene Eisen-Kern des Planeten umkreist. Im Laufe der Zeit die Schichten der Erdkruste gegeneinander gleiten vorbei an einander reiben und Tauchen Sie unter einander in einer Reihe von Interaktionen, die Plattentektonik genannt. Subduktion, in denen eine Platte unter anderen taucht, hilft kontinentale Kruste recyceln Gefühl, tief in den Mantel und bedeutet, dass Hunderte von Millionen Jahren, wurde ein Teil des Materials gefunden tief in den Mantel an der Erdoberfläche, die Strahlen der Sonne.

Aber einige Felsen bleiben von der Frühgeschichte der Erde, was der alte Planet aussah, d. h. Wissenschaftler nicht einig, wenn Plattentektonik entstanden neu. Einige denken, dass die Platten ihre Bewegung vor 4 Milliarden Jahren begann, während andere sagen, dass der Prozess begann vor 1 Milliarde Jahren.

"Geowissenschaftler weiß, dass einige kontinentale Kruste sehr früh in der Erdgeschichte gab es", sagte Smart Live Science in einer e-Mail. "Wie viel Kruste existiert und wie es tat Form sind zur Debatte, aber wir wissen, dass gab es alte Kruste, die auf der Erde vor dem Zeitpunkt wir die Wits Diamanten gebildet vermuten vorhanden."

Beispielsweise Spuren von urzeitlichen Erdkruste finden Sie in den Felsen in Kanada, die mehr als 4 Milliarden Jahre alt sind, und weiten von 3,8 Milliarden Jahre alte Kruste an der Oberfläche in Grönland noch vorhanden sind. Aber diese Stücke von alten Kruste, die einzige Show, die kontinentale Kruste vorhanden waren, nicht die obere Schicht der Erde zu dieser Zeit in den Erdmantel recycelt wurde Smart sagte.

Antike Diamanten

Um ein besseres Bild der Teenager Erde erhalten, analysiert Smart und ihre Kollegen Diamanten in einem Felsvorsprung in Witwatersrand in Südafrika gefunden. Die Felsen selbst gehören zu den ältesten Gesteine auf der Erde, und wurden an der Oberfläche mindestens 3,1 Milliarden Jahre, was darauf, dass die Diamanten selbst sogar noch älter sind hindeutet, sagten sie.

Anschließend analysierte das Team die Stickstoff-Isotope oder Versionen von Stickstoff mit unterschiedlicher Anzahl von Neutronen in den Diamanten. Diamanten sind vor allem Kohlenstoff und bilden, wenn der Schnellkochtopf des Erdinnern Kohlenstoffatome in einem engen und geordnete kristalline Muster quetscht. Stickstoffatome erhalten gelegentlich in dieser Diamant Kristallstruktur gepresst, und die Art und Weise, die diese Stickstoffatome verklumpen, kann zeigen, wie lange die funkelnde Edelsteine verbrachte an der hohen Drücke und Temperaturen der unterirdischen Umwelt, bevor sie die Erdoberfläche erreicht. In diesem Fall ergeben die Stickstoff-Anordnung, dass die alten Diamanten zwischen 200 Millionen verbrachte und 400 Millionen Jahren in den Mantel vor die Oberfläche erreichen, was darauf hindeutet, dass sie mindestens 3,5 Milliarden Jahren entstanden Smart sagte. [7 Möglichkeiten die Erdveränderungen im Handumdrehen ein Auge]

Als nächstes nahm das Team einen genaueren Blick auf die Stickstoffatome selbst. Im Vergleich zu Felsen in den Mantel, tendenziell Felsen an der Luft mehr schweren Isotope von Stickstoff, halten die mehr Neutronen enthalten.

Das Team fand, dass bis auf 3 % des Stickstoffs in den Diamanten Stickstoff-15 (d. h. es acht Neutronen, anstatt die häufigeren sieben enthalten). Dass Verhältnis viel höher als der typische Bruch in den Mantel oder andere Diamanten war, aber ähnlich wie in antiken und modernen Kruste, berichteten die Forscher in der Fachzeitschrift Nature Geoscience Jan. 11.

Die Stickstoff-Daten zeigten, dass irgendwann vor 3,5 Milliarden Jahren Kruste von der Oberfläche irgendwie seinen Weg tief in den Mantel gemacht hatte wo die Diamanten gebildet.

Alten Felsen, ungewissen Auswirkungen

Die neuen Ergebnisse Aufschluss über Prozesse auf der alten Erde, sagte Sonja Aulbach, ein Geologe an der Goethe Universität in Frankfurt am Main, Deutschland, der nicht an der Studie beteiligt war. Da Diamanten nicht mit anderen Elementen in der Umwelt reagieren, sie haben lange als potenzielle "Time Capsules" angezeigt wurde, aber es ist oft kompliziert, bisher, sagte Aulbach.

Aber diese Diamanten wurden gefangen, in Felsen, deren Alter deutlich eingeschränkt ist, also "Es besteht kein Zweifel, dass diese Steinen sehr alt sind und dass was sie verschenken Geheimnis auf Prozesse auf der Erde, die mindestens 3 Milliarden Jahren aufgetreten sind trägt, Aulbach Live Science in einer e-Mail sagte.

Der neue Bericht hat auch eine ausgezeichnete Arbeit der Herausarbeitung "letzte bisschen Informationen" vor den Elementen und Isotopen in den Diamanten, sagte Aulbach.

Aber während die Ergebnisse deutlich zeigen, dass die Kruste recycelt irgendwie während der Erde frühen Jahre war, Plattentektonik sind nicht die einzig mögliche Erklärung, sagte sie.

"Erdmantel war viel wärmer in dem Archaikum [Äon, das vor etwa 4 Milliarden Jahren begann], und es muss eine Temperaturgrenze, oberhalb derer tektonische Prozesse sehr anders gewesen wäre gewesen", sagte Aulbach. "Es gibt dynamische Alternativszenarien Oberflächenmaterial zu recyceln – z. B. durch Tropf- oder schlaffe anstatt echte Subduktion."

Noch, Plattentektonik ist die einfachste Erklärung, und andere Beweise von rund um die Welt unterstützt, dass die Vorstellung, die Tektonik Platte mindestens 3 Milliarden Jahren entstanden, fügte sie hinzu.

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