Тема:

Геология и науки о Земле 1 сутки назад

Геологи выяснили, когда из воды поднялась почти вся современная суша

Согласно выводам геологов, суша начала интенсивно подниматься из воды 2,4 миллиарда лет назад.
Фото Global Look Press.

2,4 миллиарда лет назад Земля пережила период быстрого по геологическим меркам роста площади суши. В результате эта величина достигла двух третей от нынешнего значения. К такому выводу пришла команда учёных во главе с Ильёй Биндеманом (Ilya Bindeman) из Орегонского университета в США. Их научная статья опубликована в журнале Nature.

О событиях, происходивших несколько миллиардов лет назад, судить трудно. Время стёрло в пыль почти все свидетельства тех далёких времён. Поэтому нет ничего удивительного в спорах о том, с какой скоростью на Земле менялась площадь суши. Был ли этот процесс плавным или резким? Когда большая часть современной тверди поднялась из воды? Высказанные оценки варьируются в пределах от одного до трёх миллиардов лет назад.

Команда Биндемана нашла свой способ ответить на этот вопрос. Как сообщает пресс-релиз Орегонского университета, геологи изучили 278 образцов сланцев, отобранных на всех континентах из отложений и скважин. Возраст образцов охватывает широкий диапазон. Древнейшим из них 3,7 миллиарда лет. Сланцевые породы формируются под влиянием выветривания, поэтому по ним можно во многом судить о воздействии воздуха, света и осадков, поясняет Биндеман.

Исследователей интересовало соотношение изотопов кислорода. Наиболее распространённым из них является 16O, но существуют также более тяжёлые изотопы 17O и 18O. Вода, образованная с участием такого кислорода, имеет немного большую температуру кипения, чем обычная. Поэтому облака и выпадающий из них дождь бедны ею. Тщательно изучив соотношение изотопов в сланцах, можно определить, по каким из них в своё время хлестали ливни, а по каким только морские волны.

Количество осадков в прибрежной зоне и в глубине континента заметно отличается, поэтому благодаря таким данным можно примерно определить площадь суши.

"Удивительно понимать, что мы всё ещё можем найти следы чего-то столь неуловимого, как дождевая вода, в скалах, возраст которых составляет 3,5 миллиарда лет", – признаётся соавтор исследования Николя Дофа (Nicolas Dauphas) в пресс-релизе Чикагского университета.

Основываясь на собранных данных и результатах предшественников, авторы заключили, что площадь суши начала резко расти 2,4 миллиарда лет назад и сравнительно быстро достигла величины в две трети нынешнего значения. Исследователи связывают это с остыванием мантии и увеличением её плотности.

Дело в том, что континенты буквально плавают на поверхности мантийного вещества. Пока его плотность была невысока, сила Архимеда оставалась незначительной, и многие участки континентальной коры были почти полностью погружены.

Однако Земля – не однородный шар. Она имеет сложное внутреннее строение, которое определяется балансом многих факторов. По всей вероятности, в истории планеты случались быстрые по геологическим меркам периоды изменения структуры мантии. В результате одного из таких событий, случившегося 2,4 миллиарда лет назад, плотность её поверхностных слоёв быстро выросла, и многочисленные фрагменты будущих материков всплыли.

Любопытно, что такой период роста площади суши хронологически совпадает с целым рядом важных событий в истории Земли. Одно из них – образование гипотетического древнего суперконтинента Кенорленд. Другое – начало накопления кислорода в атмосфере. Третье – грандиозное Гуронское оледенение.

Авторы предполагают, что появление огромных массивов суши серьёзно изменило климат. Большие массы пород, соприкасаясь с воздухом, вступали с ним в химические реакции. Это привело к уменьшению концентрации углекислого газа и, следовательно, ослаблению парникового эффекта.

Ещё более важно, что суша отражает свет гораздо лучше, чем океан. Солнечная энергия стала интенсивнее отражаться обратно в космос, поэтому уменьшилось её количество, идущее на обогрев Земли.

"Наше предположение заключается в том, что, как только появились крупные континенты, свет стал [более интенсивно] отражаться обратно в космос, и это инициировало безудержное оледенение, – говорит Биндемман. – Земля увидела свой первый снегопад".

Напомним, что "Вести.Наука" (nauka.vesti.ru) ранее писали о том, когда появилась континентальная кора и как зарождение древнейших тектонических плит было спровоцировано ударами астероидов. Не обошли мы вниманием и климат прошедших эпох, рассказав о том, какая погода была типична для кембрийского периода.

Сегодня

Алтай: сила природы

Алтай: сила природы

13 часов назад
Бескровная жертва

Бескровная жертва

13 часов назад