Tektonika e pllakave 4 miliardë vjet më parë mund të ketë ndihmuar në fillimin e jetës në Tokë

Shtresa më e vjetër sipërfaqësore e Tokës që formon kontinente, e quajtur korja e saj, është afërsisht 4 miliardë vjet e vjetër dhe përbëhet nga shkëmbinj vullkanikë 25–50 km të trashë të njohur si bazalt. Fillimisht, shkencëtarët mendonin se një kore e plotë litosferike mbulonte të gjithë planetin, krahasuar me pllakat individuale që shohim sot, të cilat besohej se kishin filluar formimin vetëm 1 miliard vjet më vonë. Megjithatë, qëndrimet ndaj kësaj hipoteze po sfidohen.

Mekanizmi i formimit të kësaj kore kontinentale është disi enigmatik, me akademikët që tani sugjerojnë se mund të jetë nxitur nga tektonika e pllakave , lëvizja e pllakave kryesore të sipërfaqes së Tokës në të gjithë globin gjatë miliarda viteve, duke formuar masat tokësore dhe tiparet topografike që shohim sot.

Një teori fokusohet në kur pllakat konvergojnë, shpesh duke shkaktuar që njëra të zhytet nën tjetrën, duke rezultuar në shkrirje të pjesshme për të ndryshuar përbërjen e magmës, ndërsa një tjetër studion mekanizmat që ndodhin brenda vetë kores (në më pak se 50 km thellësi) që janë krejtësisht të ndara nga kufijtë e pllakave. por shkaktojnë edhe shkrirje të pjesshme.

Hulumtimi i ri i botuar në Nature Geoscience raporton punë eksperimentale në një analog për pllajat oqeanike, lartësi të mëdha të sheshta me skaje të pjerrëta, që janë përfaqësuese të kësaj kore të hershme bazaltike e cila fillimisht u formua në Eoarchean (3.6-4 miliardë vjet më parë).

Dr. Alan Hastie, me bazë në Universitetin e Edinburgut, dhe kolegët iu nënshtruan bazalteve primitive të rrafshnaltës oqeanike nga Pllaja jugperëndimore e Paqësorit Ontong Java ndaj eksperimenteve të shkrirjes me presion të lartë në temperaturë.

Kjo kore kontinentale e zbuluar nuk mund të formohej në presione <1.4 GigaPascals (GPa) që ndodhin deri në 50 km thellësi, prandaj tregon magma të tilla të formuara gjatë zonave të subduksionit konvergjent. Rrjedhimisht, ata sugjerojnë tektonikën e pllakave, edhe pse vetëm një formë primitive, ekzistonte 4 miliardë vjet më parë.

Kjo njohuri është e fuqishme pasi tektonikët e pllakave janë përgjegjës për erozionin, depozitimin, formimin malor dhe aktivitetin vullkanik, të cilat luajnë role të ndryshme në formimin e kores kontinentale. Ekipi hulumtues sugjeron se gazrat e çliruar nga vullkanizmi, veçanërisht monoksidi i karbonit dhe metani, mund të kenë ndihmuar në fillimin e jetës në Tokë duke qenë një burim i molekulave prebiotike që çojnë në organizmat e parë mikrobikë.

Përtej Tokës, korja kontinentale e pasur me silicë këtu është gjetur gjithashtu në vëllime më të vogla në Mars dhe Venus, duke ofruar njohuri për rolin e pllakave tektonike në sistemin më të gjerë diellor.

Dr. Hastie dhe kolegët hetuan qëndrueshmërinë e një numri mineralesh në presione të ndryshme (1,2-1,4 GPa, ekuivalente me ~40-50 km thellësi) për të përcaktuar se në cilën pikë ata u transformuan, me temperaturat e mundshme të mantelit që arrinin 1500-1650°C. Mineralet kryesore për studimin ishin granati (i cili dihet se është i qëndrueshëm në presione >1GPa, që barazohet me ~30 km thellësi) dhe feldspat plagioklaz (i qëndrueshëm deri në ~1.8GPa, ~60km thellësi), rutili (i qëndrueshëm në 0.7-1.6GPa, ~25–55 km thellësi) dhe amfibolë (kontrollon reaksionet e shkrirjes së dehidrimit).

Rezultatet eksperimentale zbuluan se granati dhe rutili nuk u stabilizuan në <1.4 GPa (~45-50 km thellësi), që ishte më e lartë se sa kishin gjetur studimet e mëparshme, por ekipi i atribuon kores së tyre oqeanike fillestare që kishte një përmbajtje më të lartë magnezi më shumë në përputhje me përbërja e pritshme e kores mafioze eoarkike (e pasur me hekur dhe magnez).

Ata gjithashtu zhvilluan një eksperiment të kundërt në të cilin rritën kristalet e granatës në presion më të lartë (2GPa) përpara se t’i nënshtroheshin presionit më të ulët prej 1.4GPa dhe zbuluan se kristalet e granatës filluan të shpërbëheshin. Më pas, ata zbuluan se një presion prej ~ 1.6 GPa (> 50-55 km thellësi) ishte i qëndrueshëm për granata, duke rritur besimin e mëparshëm të stabilitetit në 1GPa, dhe për rrjedhojë duke rritur thellësinë e formimit. Rrjedhimisht, subduksioni është mekanizmi më i përshtatshëm për të shpjeguar këtë përgjigje.

Modelimi gjithashtu sugjeron që magmat e hershme iu nënshtruan kristalizimit të pjesshëm ndërsa u ngjitën nëpër kore, ku kristalet u ndanë nga magma e lëngshme, duke lënë rezervën e mbetur të magmës të varfëruar në disa elementë të përdorur në kristalet fillestare, kështu që përbërja ndryshon vazhdimisht ndërsa formohen më shumë kristale.

Nëpërmjet kësaj, ekipi hulumtues identifikoi kristalizimin e amfibolës si një shtytës kryesor në shkrirjen e pjesshme, për shkak se ai është një mineral me ujë që mund të jetë përfshirë në kore nga përmbysja dhe varrosja. Kjo përputhet me nënshkrimet e shkëmbinjve vullkanikë të njohur eoarchean , si tonalitet dhe trondhjemitet.

Brezi i Isua Greenstone, Grenlanda dhe Craton i skllavit arkean, në Kanada, mendohet të jenë dy mbetje të kufijve të pllakave konvergjente mbi zonat e lashta të zhytjes. Në zona të tilla, magmat metabazike (shkëmbinjtë bazaltikë dhe aleatë të metamorfozuar) do të ishin përzier me lëngje nga korja e shkrirjes subduktuese për të prodhuar magma të reja të pasura me silicë, fillimet e një cikli të shkatërrimit dhe rilindjes kontinentale që ka formësuar botën që shohim sot.