De nouvelles recherches analysant des morceaux des roches les additionally anciennes de la planète apportent certaines des preuves les plus nettes à ce jour que la croûte terrestre poussait et tirait d’une manière similaire à la tectonique des plaques moderne il y a au moins 3,25 milliards d’années. L’étude fournit également la première preuve du second où les pôles magnétiques nord et sud de la planète ont échangé leurs places.
Les deux résultats offrent des indices sur la façon dont de tels changements géologiques ont pu créer un environnement in addition propice au développement de la vie sur la planète.
Le travail, décrit dans PNAS et dirigé par les géologues de Harvard Alec Brenner et Roger Fu, s’est concentré sur une partie du craton de Pilbara dans l’ouest de l’Australie, l’un des morceaux les moreover anciens et les plus stables de la croûte terrestre. À l’aide de methods et d’équipements innovants, les chercheurs ont montré que certaines des premières surfaces de la Terre se déplaçaient à un rythme de 6,1 centimètres par an et de, 55 degrés tous les tens of millions d’années.
Cette vitesse fait plus que doubler la vitesse à laquelle l’ancienne croûte se déplaçait dans une étude précédente des mêmes chercheurs. La vitesse et la course de cette dérive latitudinale font de la tectonique des plaques l’explication la moreover logique et la in addition forte.
“Il y a beaucoup de travaux qui semblent suggérer qu’au début de l’histoire de la Terre, la tectonique des plaques n’était pas en fait la manière dominante dont la chaleur interne de la planète est libérée comme c’est le cas aujourd’hui par le déplacement des plaques”, a déclaré Brenner, un Ph.D.. candidat à la Graduate School of Arts and Sciences et membre du Paleomagnetics Lab de Harvard. “Cette preuve nous permet d’exclure avec beaucoup additionally de confiance les explications qui n’impliquent pas la tectonique des plaques.”
Par exemple, les chercheurs peuvent désormais s’opposer à des phénomènes appelés “véritable errance polaire” et “tectonique du couvercle stagnant”, qui peuvent tous deux provoquer le déplacement de la area de la Terre, mais ne font pas partie de la tectonique des plaques de design moderne. Les résultats penchent davantage vers le mouvement tectonique des plaques auto le taux de vitesse moreover élevé nouvellement découvert est incompatible avec les features des deux autres processus.
Dans l’article, les scientifiques décrivent également ce que l’on pense être la preuve la moreover ancienne du second où la Terre a inversé ses champs géomagnétiques, ce qui signifie que les emplacements magnétiques inversés des pôles Nord et Sud. Ce kind de bascule est un phénomène courant dans l’histoire géologique de la Terre, le pôle s’étant inversé 183 fois au cours des 83 derniers hundreds of thousands d’années et peut-être plusieurs centaines de fois au cours des 160 derniers hundreds of thousands d’années, selon la NASA.
L’inversion en dit prolonged sur le champ magnétique de la planète il y a 3,2 milliards d’années. La clé de ces implications est que le champ magnétique était probablement suffisamment stable et puissant pour empêcher les vents solaires d’éroder l’atmosphère. Cette idée, combinée aux résultats sur la tectonique des plaques, offre des indices sur les conditions dans lesquelles les premières formes de vie se sont développées.
“Cela brosse l’image d’une terre primitive qui était déjà vraiment experienced sur le prepare géodynamique”, a déclaré Brenner. “Il y avait beaucoup des mêmes styles de processus dynamiques qui aboutissent à une Terre qui a essentiellement des situations environnementales et de surface plus stables, ce qui rend furthermore probable l’évolution et le développement de la vie.”
Aujourd’hui, l’enveloppe externe de la Terre se compose d’environ 15 blocs de croûte, ou plaques, qui retiennent les continents et les océans de la planète. Pendant des éons, les plaques se sont rapprochées et séparées, formant de nouveaux continents et de nouvelles montagnes et exposant de nouvelles roches à l’atmosphère, ce qui a conduit à des réactions chimiques qui ont stabilisé la température de area de la Terre pendant des milliards d’années.
Il est difficile de trouver des preuves du début de la tectonique des plaques vehicle les additionally anciens morceaux de croûte sont enfoncés dans le manteau intérieur, pour ne jamais refaire surface area. Seulement 5% de toutes les roches sur Terre ont as well as de 2,5 milliards d’années et aucune roche n’a moreover de 4 milliards d’années.
Dans l’ensemble, l’étude s’ajoute à la recherche croissante selon laquelle le mouvement tectonique s’est produit relativement tôt dans l’histoire de la Terre de 4,5 milliards d’années et que les premières formes de vie se sont produites dans un environnement moreover modéré. Les membres du projet ont revisité le craton de Pilbara en 2018, qui s’étend sur environ 300 miles de diamètre. Ils ont foré dans la dalle primordiale et épaisse de la croûte là-bas pour collecter des échantillons qui, de retour à Cambridge, ont été analysés pour leur histoire magnétique.
À l’aide de magnétomètres, d’équipements de démagnétisation et du microscope quantique à diamant – qui graphic les champs magnétiques d’un échantillon et identifie avec précision la mother nature des particules magnétisées – les chercheurs ont créé une suite de nouvelles strategies pour déterminer l’âge et la manière dont les échantillons sont devenus magnétisés. Cela permet aux chercheurs de déterminer comment, quand et dans quelle way la croûte s’est déplacée ainsi que l’influence magnétique provenant des pôles géomagnétiques de la Terre.
Le microscope quantique à diamant a été développé dans le cadre d’une collaboration entre des chercheurs de Harvard des départements des sciences de la Terre et des planètes (EPS) et de physique.
Pour les études futures, Fu et Brenner prévoient de rester concentrés sur le craton de Pilbara tout en regardant au-delà vers d’autres croûtes anciennes à travers le monde. Ils espèrent trouver des preuves as well as anciennes du mouvement des plaques de sort moderne et du basculement des pôles magnétiques de la Terre.
“Enfin, être able de lire de manière fiable ces roches très anciennes ouvre de nombreuses possibilités pour observer une période souvent additionally connue par la théorie que par des données solides”, a déclaré Fu, professeur d’EPS à la Faculté des arts et des sciences. “En fin de compte, nous avons une bonne prospect de reconstruire non seulement quand les plaques tectoniques ont commencé à bouger, mais aussi remark leurs mouvements – et donc les processus intérieurs profonds de la Terre qui les animent – ont changé au fil du temps.”