Skip to main content

Article Category

Article available in the folowing languages:

Czy wszystkie skały na Ziemi powstały w tym samym czasie?

Jeśli na chwilę zapomnimy o istnieniu meteorytów, możemy uznać, że ilość materiału na naszej planecie nie zmieniła się od czasu jej uformowania. Co bardziej rezolutnych czytelników z pewnością nurtuje w tym momencie jedno pytanie – dlaczego większość skał jest znacznie młodsza od Ziemi? Maud Boyet uważa, że odpowiedź znajdziemy, przyglądając się bliżej kamieniom.

Badania podstawowe

Nie wszystkie skały, które znajdziemy na Ziemi, powstały w tym samym czasie. Większość z nich jest znacznie młodsza od samej planety. Według badaczy najstarsze fragmenty skorupy ziemskiej znajdujące się na dnie oceanów mają około 200 milionów lat. W porównaniu z wiekiem Ziemi liczonym w miliardach, powstały stosunkowo późno. O co tu chodzi? „Ziemia jest aktywną planetą”, wyjaśnia Boyet, geochemiczka z Uniwersytetu w Clermont Auvergne we Francji. „Ta wyjątkowa cecha sprawia, że nasz glob różni się od innych planet Układu Słonecznego, a także od Księżyca”. W praktyce oznacza to, że nieustannie przemieszczające się płyty tektoniczne powodują recykling skał. Kiedy płyta oceaniczna styka się z płytą kontynentalną, wsuwa się pod nią i styka z płaszczem. W tym procesie, który określamy mianem subdukcji, stare skały ulegają zniszczeniu. Z roztopionego materiału płaszcza powstają wówczas nowe skały. Badaczom udało się odkryć kilka pokładów bardzo starych skał, w tym datowany na miliardy lat pas zielonego kamienia Nuvvuagittuq w Zatoce Hudsona w Kanadzie. Odkryć dokonano na terenie dzisiejszej Australii, a także w Chinach, Grenlandii i Republice Południowej Afryki. Pomimo wieku, nawet historia bardzo starych skał nie jest tak prosta, jak może się wydawać na pierwszy rzut oka. „Wystawienie na działanie wysokich temperatur w czasie kolizji, do których doszło w przeszłości, może spowodować zmianę składu chemicznego”, zauważa Boyet. „To wpływa na izotopy, których używamy do określania wieku skał”.

Pozaziemska pomoc w określaniu wieku Ziemi

Dokładne określenie wieku Ziemi stanowiło duże wyzwanie dla badaczy ze względu na fakt, że pierwotne skały, które powstały w czasach gdy nasza planeta krzepła, już nie istnieją. By skutecznie określić wiek naszego globu, musieliśmy poszukać pomocy – znaleźliśmy ją w kosmosie. „Na naszym Księżycu nie występują ruchy płyt tektonicznych”, wyjaśnia Boyet. „Możemy z całą pewnością stwierdzić, że skały pokrywające blisko 80 % powierzchni Księżyca są bardzo stare, liczą co najmniej 3 miliardy lat”. Datowanie radiometryczne to technika umożliwiająca potwierdzenie wieku skały, która opiera się na porównaniu proporcji dwóch różnych izotopów. Izotopy promieniotwórcze rozpadają się w przewidywalnym czasie, co pozwala geologom określić wiek próbki. Datowanie skał księżycowych pozwoliło nam ustalić z większą dokładnością wiek naszego Układu Słonecznego. Kolejnym kluczowym procesem było datowanie radiometryczne meteorytów, które powstały w pierwszych dziesiątkach milionów lat formowania się tego fragmentu Wszechświata. Po zgromadzeniu wszystkich danych, pochodzących zarówno z próbek ziemskich, jak i pozaziemskich, naukowcy określili przybliżony wiek Ziemi na około 4,5 miliarda lat.

Poznawanie rozwoju naszej planety

Brak skał istniejących od 4,5 miliarda lat stanowi pewien problem – naukowcy nadal nie mają pewności na temat wyglądu Ziemi, gdy obłoki gazu i pyłu skondensowały się, tworząc naszą planetę. Ustalenie tego jest niezwykle ważne – jeśli chcemy dokładnie zgłębić rozwój Ziemi, musimy w pierwszej kolejności ustalić przebieg wydarzeń w ciągu pierwszych kilku milionów lat. Wraz z kierowanym przez siebie zespołem Maud Boyet starała się stawić czoła temu wyzwaniu w ramach finansowanego ze środków Europejskiej Rady ds. Badań Naukowych projektu ISOREE. W tym celu badaczka analizowała skład neodymu – pierwiastka chemicznego występującego w prymitywnych meteorytach. „W drodze przeprowadzonych badań doszliśmy do wniosku, że neodym trafił na naszą planetę w wyniku wielu kolizji z innymi ciałami niebieskimi, do których doszło w ciągu pierwszego miliona lat istnienia Układu Słonecznego. Co więcej, w wyniku tych zderzeń doszło do zniszczenia nawet 20 % masy naszej planety”, wyjaśnia badaczka. „Naszemu zespołowi udało się podkreślić znaczenie zderzeń w procesie kształtowania planet oraz ustalania ich składu”, dodaje. Przeprowadzone badania poszerzyły dostępną wiedzę na temat procesu powstania Ziemi i Układu Słonecznego. Obecnie Boyet skupia się na możliwości pobierania próbek skał znajdujących się w głębi Ziemi, w tym pod olbrzymimi wulkanami, które można znaleźć między innymi na Hawajach. „Mamy nadzieję, że znajdziemy tam skały, które powstały we wczesnych latach po uformowaniu planety i nie uległy wymieszaniu przez miliardy lat”, wyjaśnia badaczka. „Pomiar niewielkich różnic w składzie izotopowym może dostarczyć nam więcej informacji o pierwszych etapach rozwoju Ziemi”. Kliknij tutaj, aby dowiedzieć się więcej o badaniach prowadzonych przez Boyet: Poznawanie początków historii Ziemi

Słowa kluczowe

ISOREE, Ziemia, planeta, oceaniczny, płaszcz, meteoryty, skały, Układ Słoneczny, neodym