โดย Laura Geggel เผยแพร่เมื่อ 17 พฤษภาคม 2021
ผลึกสล็อตแตกง่ายเพทายจากดาวน์อันเดอร์เผยให้เห็นเมื่อแผ่นจารึกโผล่ออกมามุมมองด้วยกล้องจุลทรรศน์ของหินขัดเงาบาง ๆ จากแจ็คฮิลส์ แผ่นยิปซั่มบนกล้องจุลทรรศน์ช่วยให้นักวิทยาศาสตร์เห็นสเปกตรัมรุ้งของควอตซ์ หินจากแจ็คฮิลส์เป็นควอตซ์ 99% และอีก 1% ที่เหลือรวมถึงเพทายอันมีค่า (เครดิตภาพ: ไมเคิล แอคเคอร์สัน/สมิธโซเนียน)แผ่นเปลือกโลกของโลกได้ย้ายอย่างต่อเนื่องตั้งแต่พวกเขาโผล่ออกมา 3.6 พันล้านปีที่ผ่านมา, ตามการศึกษาใหม่เกี่ยวกับบางส่วนของผลึกที่เก่าแก่ที่สุดในโลก. ก่อนหน้านี้นักวิจัยคิดว่าแผ่นเหล่านี้ก่อตัวขึ้นที่ใดก็ได้จาก 3.5 พันล้านถึง 3 พันล้านปีที่ผ่านมาและยังไม่ได้ตีพิมพ์งานวิจัยยังประเมินว่าแผ่นมีอายุ 3.7 พันล้านปี
นักวิทยาศาสตร์ในการศึกษาใหม่ค้นพบวันที่เริ่มมีอาการของเปลือกโลกแผ่นโดยการวิเคราะห์ผลึก
เพทายโบราณจาก Jack Hills ในรัฐเวสเทิร์นออสเตรเลีย เพทาย บาง ตัว มี อายุ ถึง 4.3 พัน ล้าน ปี ที่ แล้ว หมาย ความ ว่า มี อยู่ เมื่อ โลก มี อายุ เพียง 200 ล้าน ปี — ทารก ที่ พูด ทาง ธรณีวิทยา. นักวิจัยใช้เพทายเหล่านี้เช่นเดียวกับคนที่อายุน้อยกว่าที่มีอายุ 3 พันล้านปีที่ผ่านมาเพื่อถอดรหัสบันทึกทางเคมีอย่างต่อเนื่องของโลก”เรากําลังสร้างวิธีที่โลกเปลี่ยนจากลูกหินและโลหะหลอมเหลวเป็นสิ่งที่เรามีในวันนี้.C”
ที่เกี่ยวข้อง: ในภาพถ่าย: มหาสมุทรที่ซ่อนอยู่ใต้พื้นผิวโลก
แผ่นเปลือกโลกหมายถึงวิธีการที่แผ่นหินแข็งร่อนเหนือเสื้อคลุมของโลกชั้นใต้เปลือกโลก แผ่นพื้นทวีปเหล่านี้เปลี่ยน, การแตกหักและชนกัน, ทําให้แผ่นดินไหวเกิดขึ้น, ภูเขาที่จะเติบโตและมหาสมุทรที่จะก่อตัว. นอกจากโลกแล้วไม่มีดาวเคราะห์อื่นที่รู้จักกันมีแผ่นเปลือกโลกนักวิจัยกล่าวว่า มีแนวโน้มว่าโลกมีชีวิตเพราะเปลือกโลกแผ่น, นิตยสารควอนต้ารายงาน
ตัวอย่างเช่นเมื่อเวลาผ่านไปหินจับก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ซึ่งเป็นก๊าซเรือนกระจกที่ช่วยให้โลกอบอุ่น (แม้ว่า CO2 มากเกินไปสามารถนําไปสู่ภาวะโลกร้อน) และแผ่นเปลือกโลกช่วยให้มั่นใจได้ว่าหินเหล่านี้จะถูกลากลงและละลายในที่สุดและ CO2 ของพวกเขาถูกพ่นออกมาเป็นก๊าซผ่านภูเขาไฟ Live Science รายงานก่อนหน้านี้ หากปราศจากกระบวนการนี้โลกอาจหยุดนิ่ง
อย่างไรก็ตามเนื่องจากเปลือกโลกแผ่นแรกสุดถูกปกคลุมและรีไซเคิลในช่วงยุคธรณีวิทยาการกําหนดอายุของมันอาจเป็นเรื่องที่ท้าทาย ในการตรวจสอบ Ackerson และเพื่อนร่วมงานของเขารวบรวมหินขนาดเกรปฟรุต 15 ก้อนจาก Jack Hills และบดขยี้พวกเขาลงในส่วนประกอบแร่ที่เล็กที่สุดของพวกเขาสร้างทราย โชคดีที่เพทายมีความหนาแน่นดังนั้นจึงง่ายต่อการแยกออกจากส่วนที่เหลือของทรายโดยใช้วิธีการคล้ายกับการแพนทองนักวิจัยกล่าวว่า
เคมี ของ ตน โดยใช้ สเปก โต ร เมต รี มวล. ทีมยังกําหนดอายุของเพทายแต่ละตัวโดยการวัด
ปริมาณยูเรเนียมซึ่งเป็นองค์ประกอบกัมมันตภาพรังสีที่มีอัตราการสลายตัวที่รู้จักซึ่งช่วยให้นักวิทยาศาสตร์สามารถกําหนดระยะเวลาที่แต่ละตัวอย่างมีอยู่ อย่างไรก็ตามมีเพียง 200 เพทายเหล่านี้เท่านั้นที่ “เหมาะสม” สําหรับการศึกษาซึ่งหมายความว่าพวกเขายังคงรักษาคุณสมบัติทางเคมีไว้จากหลายพันล้านปีที่ผ่านมา ”การปลดล็อกความลับที่เก็บไว้ในแร่ธาตุเหล่านี้ไม่ใช่เรื่องง่าย” Ackerson กล่าว “เราวิเคราะห์ผลึกเหล่านี้หลายพันอันเพื่อหาจุดข้อมูลที่มีประโยชน์จํานวนหนึ่ง แต่แต่ละตัวอย่างมีศักยภาพที่จะบอกเราถึงสิ่งใหม่อย่างสมบูรณ์และปรับโฉมใหม่ว่าเราเข้าใจต้นกําเนิดของโลกของเราอย่างไร”
กล้องจุลทรรศน์พิเศษช่วยให้นักวิจัยสามารถระบุเพทายโบราณ (สีม่วงแดง) ภายในตัวอย่างหินจาก Jack Hills (เครดิตภาพ: ไมเคิล แอคเคอร์สัน/สมิธโซเนียน)ทีมงานยังดูเนื้อหาอลูมิเนียมของเพทายแต่ละตัว การวิจัยเกี่ยวกับเพทายที่ทันสมัยได้แสดงให้เห็นว่าเพทายอลูมิเนียมสูงในรูปแบบเพียงไม่กี่วิธี ดังนั้นการปรากฏตัวของอลูมิเนียมในเพทายโบราณจึงมีเงื่อนงําเกี่ยวกับวิธีการผลิตและสิ่งที่เกิดขึ้นในเวลานั้นการพูดทางธรณีวิทยานักวิจัยกล่าวว่าหลังจากวิเคราะห์เพทาย 200 เส้นแต่ละความกว้างของขนมนุษย์เพียงไม่กี่เส้นนักวิจัยพบว่าความเข้มข้นของอลูมิเนียมเพิ่มขึ้นอย่างเห็นได้ชัดเมื่อประมาณ 3.6 พันล้านปีก่อน
การเปลี่ยนแปลงองค์ประกอบนี้อาจเป็นจุดเริ่มต้นของเปลือกโลกแผ่นและ “อาจส่งสัญญาณการเกิดขึ้นของชีวิตบนโลก” Ackerson กล่าว “แต่เราต้องทําการวิจัยเพิ่มเติมเพื่อกําหนดความเชื่อมโยงของการเปลี่ยนแปลงทางธรณีวิทยานี้กับต้นกําเนิดของชีวิต”ทีมเชื่อมโยงเพทายอลูมิเนียมสูงกับการโจมตีของเปลือกโลกแผ่นเพราะหนึ่งในวิธีการที่เพทายที่ไม่ซ้ํากันเหล่านี้รูปแบบคือเมื่อหินลึกใต้พื้นผิวโลกละลาย “มันยากมากที่จะนําอลูมิเนียมเข้าสู่เพทายเพราะพันธะเคมีของพวกเขา” Ackerson กล่าว “คุณต้องมีเงื่อนไขทางธรณีวิทยาที่ค่อนข้างรุนแรง”
ฃผลึกเพทายที่ถ่ายด้วย cathodoluminescence ซึ่งเป็นวิธีการที่ช่วยให้นักวิทยาศาสตร์สามารถถ่ายภาพภายในของผลึกด้วยกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนสแกนเฉพาะทาง สังเกตรอยคล้ําบนเพทาย – เป็นฟันผุที่เหลือโดยเลเซอร์ที่ใช้ในการกําหนดอายุและเคมีของเพทาย (เครดิตภาพ: ไมเคิล แอคเคอร์สัน/สมิธโซเนียน)
หากหินละลายลึกใต้พื้นผิวโลกเปลือกโลก (ชั้นนอกสุดของโลก) มีแนวโน้มที่จะหนาขึ้นและเริ่มเย็นลงนักวิจัยกล่าวว่า ความหนานี้น่าจะเป็นส่วนหนึ่งของการเปลี่ยนแปลงที่นําไปสู่การเคลื่อนไหวของแผ่น, ทีมงานกล่าวว่า.
การศึกษาก่อนหน้านี้ 2014 เกี่ยวกับหินจาก Acasta Gneiss Complex อายุ 4 พันล้านปีทางตอนเหนือของแคนาดายังบ่งชี้ว่าเปลือกโลกหนาขึ้นในเวลานี้ซึ่งทําให้หินละลายลึกเข้าไปในโลกมากกว่าที่เคยเป็นมา
เนื้อหาที่เกี่ยวข้อง
-ในภาพ: อเมริกาเหนือเติบโตอย่างไรในฐานะทวีป
—ภาพถ่าย: ความเสียหายร้ายแรงจากแผ่นดินไหวและสึนามิของอินโดนีเซีย
-แกลเลอรี่ภาพ: แผ่นดินไหวทําลายล้างของสหัสวรรษนี้
”ผลลัพธ์จาก Acasta Gneiss ทําให้เรามั่นใจมากขึ้นในการตีความเพทายของแจ็คฮิลส์” Ackerson กล่าว “วันนี้สถานที่เหล่านี้ถูกแยกออกจากกันหลายพันไมล์ แต่พวกเขากําลังบอกเล่าเรื่องราวที่สอดคล้องกันซึ่งก็คือประมาณ 3.6 พันล้านปีที่ผ่านมามีบางสิ่งที่สําคัญทั่วโลกเกิดขึ้น”
โฆษณา
ถัดไป Ackerson วางแผนที่จะมองหาร่องรอยของชีวิตโบราณในเพทายแจ็คฮิลส์ เขายังวางแผนที่จะตามล่าหาเพทายเก่า ๆ อื่น ๆ เพื่อดูว่าพวกเขาให้ผลลัพธ์ที่คล้ายกันเกี่ยวกับเปลือกโลกหนาขึ้นประมาณ 3.6 พันล้านปีที่ผ่านมาเขากล่าวว่า
การศึกษาซึ่งจ่ายโดย Smithsonian และ NASA ได้รับการตีพิมพ์เมื่อวันที่ 14 พฤษภาคมในวารสารจดหมายมุมมองทางธรณีเคมี
ตีพิมพ์ครั้งแรกในวิทยาศาสตร์สด
ลอร่า เก็กเกิล
ลอร่า เก็กเกิล สล็อตแตกง่าย
