Скалы возникают в верхней мантии Земли через 2,5 миллиарда лет

Вулканические породы, найденные в южной части Тихого океана, путешествовали в верхней мантии Земли по крайней мере 2450 миллионов лет. Это открытие может помочь сузить временной промежуток, когда массивные тектонические плиты нашей планеты впервые начали сталкиваться друг с другом, что, возможно, стало решающим фактором для ранней эволюции жизни.

Около 20 миллионов лет назад, извержения вулканов выпускали потоки магмы, которая охлаждалась и затвердевала, образуя базальтовые породы на Мангаиа, одном из островов Кука. Существует ряд доказательств, что извержения также выталкивали остатки древней океанической коры, которая была глубоко в мантии. Это происходит, когда одна тектоническая плита выталкивается вверх другую из верхней мантии Земли - такой процесс называется субдукцией.

Проверив возраст древней коры, Рита Кабрал и её коллеги из Бостонского университета проанализировали изотопы серы в базальтовых породах на Мангаиа, вышедшие из верхней мантии Земли.

Они обнаружили, что некоторые из изотопов были такими, что могли сформироваться только посредством реакции в присутствии интенсивного света. Это должно было произойти, прежде чем атмосфера стала содержать много кислорода, потому как только появился газ, образующий примитивный озоновый слой, очень интенсивный свет уже не достигал поверхности Земли.

"Поскольку мы знаем, что земная атмосфера впервые получила необходимое количество кислорода около 2450000000 лет назад, кора, должно быть, была сформирована и субдуцирована по крайней мере, в этом промежутке времени",- рассказывает Кабрал.

Земля является единственной планетой в нашей Солнечной системе, которая имеет активную тектонику плит - и пока единственное место, где присутствует жизнь, которое мы знаем. "Многие исследователи считают, что особенности, связанные с тектоникой плит, например, гидротермальные источники, при условии наличия питательных веществ, сформировали поверхность для первой жизни",- говорит Кабрал.

Существует много разногласий по поводу возникновения тектоники плит в верхней мантии Земли. Скалы, найденные в Гренландии в 2007 году, дали учёным предположения, что гидротермальные источники присутствовали 3800000000 лет назад , как раз перед возникновением жизни. Но пока не ясно, когда появились важные особенности тектоники плит - в частности субдукции.

"Мы делаем предположения о том, как Земля изменилась, но мы действительно не знаем, когда появились субдукции",- говорит Кабрал.

"Толкование может быть правильным, но это будет трудно доказать. [Субдукция] по существу процесс односторонний и необратимый",- говорит Яолинг Ню из Университета Дарема в Великобритании. Поэтому он указывает, что океаническая кора очень плотная и скала из-за этого вряд ли вернётся на поверхность после долгого перерыва в верхней мантии Земли.