新研究稱板塊構造在地球形成初期便已開始

從構造板塊之間的互相碰撞和摩擦來看,地球的“活潑度”還是相當高的。譬如冰島的辛格韋德利公園,就有一個由兩個構造板塊互相遠離而形成的山谷。然而耶魯大學的一項新研究,卻對構造板塊的歷史泉源進行瞭追溯。結果發現,其外行星形成以後很快便已開始,較當前學界共鳴還提前瞭十億年。

比鄰星 b 設想圖(來自:ESO / M. Kornmesser,via Yale University)

據悉,地殼由堅固的巖石構成,它們沿著固定的地幔頂部滑動。但它並非一個全體,而是被分成為瞭多個構造板塊,而後逐步在地表四周挪動。

這類進程形成為瞭深海溝、宏大的山脈、大洲自身、乃至引起地震和火山暴發等事件。依據一系列地質證據,學界廣泛以為構造板塊運動始於 30~35 億年前。

但是這裡有一個明顯的問題 —— 從實質上講,構造板塊的活動,很可能擦除其自身曾經留下的痕跡。

研究資深作者 Jun Korenaga 表示:“這是一個延續已久的難題,隨著時間的推移,我們能找到的地質記載就會更少”。

為化解這方面的艱苦,耶魯大學研究團隊抉擇回溯另外一個不易被隨便擦除的線索 —— 空氣中的氬氣(argon / 18 號元素)含量。

(研究配圖 – 1:觀察約束和成功模型解的分佈)

作為一種惰性氣體,它也是現今地球大氣中含量第三高的氣體,且絕大部分是因為地殼的噴射性衰變而蘊蓄的。此外氬氣的自重,抉擇瞭它不會散佚到太空。

基於此,研究團隊對地球初期進行瞭化學模仿,同時統籌其它方式產生的氬氣含量,終究將板塊構造活動的歷史反推到瞭 44 億年前 —— 約莫在地球本身形成 1 億年後便已出現。

但是早前的另外一項研究,卻提出瞭一模一樣的觀念(稱始於距今僅 6 億年前),來由是苦難性的“雪球地球”事件。

有關新研究的詳情,已經宣佈在近日出書的《科學希望》(Science Advances)期刊上。

原題目為《Argon constraints on the early growth of felsic continental crust》。

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