Maal puudub osa oma koorikust ja nüüd on teadlastel uus juhis selles, milles süüdistada: palju liustikke.
Ligi 720 miljonit aastat tagasi oli Maa ümbritsetud globaalses jääs - ajastul, mida tunti lumepallimaana. Nende ülemaailmsete jäälehtede jahvatamine võis tekitada ookeanidesse kooriku koormusest 1,8–3 miili (3–5 kilomeetrit), teatasid teadlased 31. detsembrist. Plaaditektoonika purustas selle tagasi Maa kuuma keskmisse kihti, vahevöösse, ringlusse võttes. selle uude kalju.
Kui teadlastel on õigus, selgitab Lumepall Maa geoloogia väga veidrat omadust, mida nimetatakse suureks ebakõlaks. Ümberringi vaadatuna viitab see ebakõla kihile, mille settekivimid on ladestunud otse maakoore vanima keldrikivimi kohale. Kummalisel kombel puuduvad selle tardunud või moonduva keldri ja vanimate säilinud settekivimite vahel sadu miljoneid aastaid settekihid. Näiteks Grand Canyonis puudub lihtsalt mõtlemapanev 1,2 miljardit aastat kivim.
Mineraalmüsteerium
California Berkeley ülikooli geokronoloog C. Brenhin Keller ei üritanud suurt ebakõla selgitada, kui ta alustas uurimistööd tsirkoonide, mineraalide kohta, mis on nii sitked ja vastupidavad, et säilivad kauem kui muud kooriku osad. Maal. Vanimad tsirkoonid on 4,4 miljardit aastat vanad, vaid 165 miljonit aastat nooremad kui planeet ise.
Kuna tsirkoonid suudavad ellu jääda peaaegu ükskõik mida, on neil maakoorerekordid ka siis, kui need on vahevöös sulatatud, uuesti segatud ja ringlusse võetud, et moodustada uus kivim. Keller ja tema meeskond kogusid andmeid umbes 34 000 tsirkooni kohta, keskendudes konkreetsete isotoopide või molekulaarsete variantide väärtustele, mida nimetatakse hafnium-176 ja hafnium-177.
Hafnium-176 on hõbedase metallelemendi hafniumi isotoop, mis moodustab veel ühe hõbedase elemendi luteumiumi radioaktiivse lagunemise ajal. Luteetsium kipub jääma vahevöösse, selle asemel, et magmasse sulanduda ja vulkaanipursete kaudu maakooresse tulistada, rääkis Keller Live Science'ile. Selle tagajärjel on vahevöö rikas eriti luteetsiumirikkuses ja seega rikas ka hafnium-176 osas, mis moodustub luteiumi lagunedes. Võrdluseks on koorik rikkam hafniumi teises isotoobis, hafnium-177. Sel põhjusel võib hafniumi-176 ja hafniumi-177 suhe tsirkoonis uurijatele öelda, kas see tsirkoon, mis moodustati vahevööst pärit magmast või magmast, mis taaskasutati vana kooriku sulamisel.
Taaskasutatud koorik
Kelleri ja tema kolleegide üllatuseks näitasid tsirkooni suhted, et suur osa vanast koorikust oli ringlusse võetud ja ümbersulatatud, et teha uusi tsirkoone ja seda kõike korraga. See oli "väga dramaatiline", ütles Keller.
"Kui soovite seda teha globaalses mastaabis, peate palju kooriku kuumaks saama ja sulatama selle uueks magmaks," ütles ta.
Selle kiireks tegemiseks peaks Keller ütles, et paljud koorikud peavad madalamas koorikus kiiresti sulama või see tuleb subduktsiooniks suruda merepõhja vahevöösse. Õnneks jätab vee kaudu reisimine tsirkoonide sees olevatele hapniku molekulidele spetsiifilise molekulaarsete sõrmejälgede komplekti, nii et Keller ja tema meeskond said kontrollida, kas tsirkoonid (ja neid kunagi võõrustanud kivid) on võtnud vesise reisi. Selgub, et neil oli.
Tekkis lugu: tekkis tohutul hulgal koorikut, mis ühtäkki viidi ookeani subduktsioonitsoonidesse, et see krõbistada tagasi vahevöösse. Kuid kui kogu koorik liikus ookeani, oleks keegi ilmselt pidanud erosiooni märkama, ütles Keller.
"Ja tõepoolest, meil on - suures ebakõlas," ütles ta.
Pühitud puhtaks
Keller tunnistab, et see on erakorraline nõue ja nõuab erakorralisi tõendeid. Tema ja ta kolleegid astusid sammu nende tõendite esitamise poole, uurides veel ühte uurimissüsteemi, mis käsitles löögikraatreid. Nad leidsid, et umbes 700 miljonit aastat tagasi pühiti Maa löögikraatrid peaaegu puhtaks. Ainult kaks tohutut kraatrit, Sudbury jõgikond Kanadas ja Vredeforti kraater Lõuna-Aafrikas, eelnesid Lumepall Maale - ja need kraatrid olid vapustavalt tohutud, algselt mõõtes vastavalt 93 miili (150 km) ja 185 miili (300 km). Need on vähenenud murdosaga nende algsest suurusest.
Keller ja tema meeskond arvavad, et Lumepalli Maa liustikud pühkisid kõik muud löögikraatreid puhtaks, kraapides natuke ka Sudbury ja Vredeforti tippu. Nende arvutuste kohaselt kraabiti Lumepall Maa jääkatted 64 miljoni aasta jooksul ära keskmiselt 1,8–3 vertikaalset miili (3–5 km). Mõnedes kohtades, nagu ütles Keller, oli kaotus suurem, teistes ei kadunud koorik üldse.
Keller ütles, et jää oleks pidanud igal aastal raseerima vaid keskmiselt 0,002 tolli (0,0625 millimeetrit) mustuse ja kivimama koorikust. See on imelihtne isegi tänapäevaste liustike jaoks, ütles ta. Tänapäeval on mandri jäälehtede erosioonimäär vahemikus 0,004–0,19 tolli (0,1–4,8 mm). Järsud mägiliustikud liiguvad aastas kivimi ja mustuse ligi 4 tolli (100 mm).
Teadlased olid varem pidanud liustikke suure ebakõla võimalikuks põhjustajaks, kuid ideest oli suures osas loobutud, ütles Keller. Põhja-Carolina ülikooli geoloogi William White'i 1973. aastal koostatud paberil ei õnnestunud koguda üht uurijat. Muud teooriad hõlmavad võimatuid (hiiglaslikud looded, mis pühkisid maa puhtaks, kuid oleks vaja, et Kuu moodustaks miljardeid aastaid hiljem, kui see tegelikult aset leidis) ja mõistlikumad (massiivse superkontinendi tõus ja sellele järgnenud ilmastik).
Võimalik, et nii tõusu kui ka liustikud mängisid kooriku kilomeetrite puhastamisel rolli, ütles Keller. Aastal 2013 leidsid teadlased, et lumepalli Maa ajastu kivimid olid atmosfäärist süsinikdioksiidi hõivanud ja seda säilitanud, võib-olla seetõttu, et äärmuslikud ilmastikuolud on muutnud kivimid eriti poorseks. See süsinikdioksiidi kogumine võis käivitada globaalse jahutuse, kaasaegse fossiilsete kütuste põletamise tõttu ilmnenud globaalse soojenemise kattekülg. Jahtumine oleks võinud põhjustada globaalse jäise kliima ja sellest tulenevad liustikud oleksid siis võinud erosiooni veelgi kiirendada.
Keller ja tema meeskond töötavad selle nimel, et saada raha, et katsetada sügava keldrikivimit Suure Ebakõla all, et teada saada, millal need pinnale tõsteti. Tema sõnul võiks tõusu ja jäätumise aja lahti mõtestamine selgitada, mis lumepalli Maa vallandas - ja mis vastutab Maa kaduva maakoore eest.
Toimetaja märkus: seda artiklit värskendati, viidates sellele, et Kuu oleks pidanud moodustama "hiljem" mitte "varem", nagu öeldud, et toetada hiiglasliku loodeteooriat puuduvate kihtide selgitamiseks.
