Zemlji nedostaje neke svoje kore, a sada znanstvenici imaju novo vodstvo u tome što su krivi: Puno ledenjaka.
Prije gotovo 720 milijuna godina, Zemlja se našla u globalnom ledu, eri poznatoj kao "Snowball Earth". Istraživanje je izvijestilo 31. prosinca, mljevenje ovih ledenih ploča širom svijeta moglo je progutati između 3 i 5 kilometara kore u okeane. Tamo je tektonika ploča zdrobila natrag u topli srednji sloj Zemlje, plašt i reciklirala. to u novu stijenu.
Ako su znanstvenici u pravu, Earth Snowball objašnjava vrlo čudnu karakteristiku geologije koja se zove Velika neusklađenost. Ako se vidi širom svijeta, ta se neusklađenost odnosi na sloj na kojem su sedimentne stijene taložene na vrhu najstarije stijene kore u podrumu. Bizarno, stotine milijuna godina sedimentnih slojeva nedostaju između ovog magnetskog ili metamorfnog podruma i najstarijih sačuvanih sedimentnih stijena. U Grand Canyonu, na primjer, jednostavno nedostaje nevjerojatnih 1,2 milijarde godina stijena.
Mineralna misterija
C. Brenhin Keller, geohrolog sa Sveučilišta u Berkeleyu u Kaliforniji, nije pokušao objasniti Veliku neusklađenost kada je pokrenuo istraživanje cirkona, minerala koji su toliko žilavi i izdržljivi da prežive duže nego bilo koji drugi dio kore na zemlji. Najstariji cirkoni stari su 4,4 milijarde godina, samo 165 milijuna godina mlađi od same planete.
Budući da cirkoni mogu preživjeti gotovo sve, oni drže zapise o Zemljinoj kori, čak i dok se tope, ponovo miješaju i recikliraju u plaštu kako bi tvorili novu stijenu. Keller i njegov tim prikupili su podatke o oko 34 000 cirkona, usredotočujući se na vrijednosti određenih izotopa ili molekularnih varijanti, nazvanih hafnium-176 i hafnium-177.
Hafnium-176 je izotop srebrno metalnog elementa hafnija koji nastaje tijekom radioaktivnog raspada lutecija, još jednog srebrnog elementa. Lutecij ima tendenciju da ostane unutar plašta, umjesto da se ugrađuje u magmu i puca u tlo pomoću vulkanskih erupcija, rekao je Keller za Live Science. Kao rezultat toga, plašt je posebno bogat lutecijem, pa je također bogat i hafnijem-176 koji se formira kao raspada lutecija. Kora je, za usporedbu, bogatija drugim izotopom hafnija, hafnijom-177. Iz tog razloga, omjer hafnij-176 i hafnij-177 u cirkonu može istraživačima da li je taj cirkon nastao iz magme koja je nastala u plaštu - ili iz magme koja je reciklirana iz otapanja stare kore.
Reciklirana kora
Na veliko iznenađenje Kellera i njegovih kolega, omjeri cirkona otkrili su da je velika količina stare kore reciklirana i pretočena u nove cirkone, i sve odjednom. "Bilo je to zaista dramatično", rekao je Keller.
"Ako to želite učiniti na globalnoj razini, morate puno zagrijati i otopiti je u novu magmu", rekao je.
Da bi se to postiglo brzo, puno se kore mora rastopiti u donjoj kori, rekao je Keller, ili će je morati gurnuti u plašt na morskom dnu u procesu zvanom potiskivanje. Srećom, putovanje kroz vodu ostavlja specifičan skup molekulskih otisaka na molekulama kisika unutar cirkona, tako da su Keller i njegov tim mogli provjeriti jesu li cirkoni (i stijene koje su ih nekada ugostili) krenuli u vodeno putovanje. Ispada da su imali.
Nastala je priča: Ogromne količine kore, naglo iznenadne, prebačene su u zone subdukcije oceana da bi se ponovno udubile u plašt. Ali ako se sva ta kora preselila u ocean, vjerojatno bi netko trebao primijetiti eroziju, rekao je Keller.
"I doista jesmo - u Velikoj neusklađenosti", rekao je.
Obrišite
Keller priznaje da je to izvanredna tvrdnja i da će zahtijevati izvanredne dokaze. On i njegove kolege napravili su korak prema pružanju nekih od tih dokaza, gledajući drugu liniju istraživanja, o kraterima udara. Prije oko 700 milijuna godina, otkrili su, Zemljine udarne kratere obrisane su gotovo čistim. Samo su dva velika kratera, sliv Sudburyja u Kanadi i krater Vredefort u Južnoj Africi, prije Zemlje sniježne kugle - a ti su krateri bili nevjerojatno ogromni, prvotno su iznosili 150 milja (185 km) i 185 milja (300 km) dužine. Oni su erodirani na djelić svoje izvorne veličine.
Keller i njegov tim misle da su ledenjaci Snowball Earth obrisali sve druge udarne kratere, malo istrgnuvši vrh vrha Sudburyja i Vredeforta. Prema njihovim proračunima, prosječno između 1,8 i 3 vertikalne milje (3 i 5 km) kore otklonili su ledene ploče Snowball Earth tokom 64 milijuna godina. Na nekim mjestima, rekao je Keller, gubitak je bio veći, a u drugima nije izgubljena nikakva kora.
Za postizanje tog podviga led bi morao brijati samo prosječno 0,002 inča (0,0625 milimetara) i skidao se s kore, rekao je Keller. To je povjetarac i za moderne ledenjake, rekao je. Danas se stope erozije za kontinentalne ledene plohe kreću od 0,004 do 0,19 inča (0,1 do 4,8 mm), pri čemu se strmi planinski ledenjaci godišnje kreću gotovo 4 inča (100 mm) od stijena i prljavštine.
Znanstvenici su prije smatrali ledenjake mogućim uzrokom Velike neusklađenosti, ali ideja je u velikoj mjeri napuštena, rekao je Keller. Dokument iz 1973. godine o ideji geologa Sveučilišta u Sjevernoj Karolini William White nije uspio dobiti niti jedan citat drugih istraživača. Ostale teorije uključuju nemoguće (divovske plime koje su očistile zemlju čistom, ali mogle bi zahtijevati da se mjesec dana formira milijardama godina kasnije nego što je to zapravo i učinio) i razumnije (uspon i naknadno isticanje ogromnog superkontinenta).
Moguće je da su i uzdizanje i glečeri igrali ulogu u uklanjanju kilometara kore, rekao je Keller. Istraživači su 2013. otkrili da su stijene Zemljine snježne kugle zarobile i pohranile ugljični dioksid iz atmosfere, možda zato što su ekstremne vremenske neprilike učinile stijene posebno poroznima. Ovaj ulazak ugljičnog dioksida mogao je pokrenuti globalno hlađenje, preokret globalnog zagrijavanja koji se u moderno doba dogodio zbog izgaranja fosilnih goriva. Hlađenje je moglo dovesti do globalne ledene klime, a nastali ledenjaci mogli su tada još više ubrzati eroziju.
Keller i njegov tim rade na pronalaženju sredstava za testiranje dubokih stijena iz podruma pod Velikom neskladnošću kako bi se otkrilo kada su ih podigli na površinu. Otkrivanje vremena uzdizanja i ledenjaka, rekao je, mogao bi pomoći u rasvjetljavanju onoga što je pokrenulo Zemlju snijega - i što je u konačnici odgovorno za Zemlju koja nestaje.
Napomena urednika: Ovaj je članak ažuriran kako bi pokazao da bi mjesec trebao imati oblik "kasnije", a ne "ranije", kao što je spomenuto, kako bi podržao teoriju divovske plime za objašnjenje slojeva koji nedostaju.
