Земля — единственная известная нам планета, на которой континенты соседствуют с водой, а земная кора состоит из подвижных тектонических плит. Вопрос формирования древних континентов до сих пор вызывает научные споры.
Преобладают две конкурирующие гипотезы. Согласно первой, континенты сформировались в результате субдукции — процесса, при котором одна тектоническая плита «подныривает» под другую. Вторая гипотеза предполагает, что земная кора частично расплавилась под действием горячего мантийного материала, поднимающегося из глубин Земли, или от падения крупного метеорита.
Ученые из Нанкинского университета (Китай) исследовали древнейшие минералы — цирконы, содержащиеся в гранитных породах региона Пилбар в Австралии, где расположены одни из самых древних и хорошо сохранившихся горных пород. Исследование опубликовано в журнале Science Advances.
Архейские гранитные породы, составляющие раннюю континентальную кору Земли, могли сформироваться только при условии интенсивного поступления воды в глубокую кору или мантию, однако механизм их формирования остается неясным.
Исследователи проанализировали количество воды и кислорода в древних породах и обнаружили свидетельства того, что магмы, из которых образовались граниты, со временем, с 3,5 до 3,2 миллиарда лет назад, становились более окисленными и содержали больше воды.
Моделирование показало, что эти магмы образовались в результате плавления с постоянным притоком воды и кислорода. Такое масштабное и продолжительное увлажнение и окисление глубинных слоев земной коры логично объясняется процессом субдукции, при котором одна плита «подныривает» под другую, насыщая ее водой, минералами и кислородом.
Авторы исследования пришли к выводу, что рециркуляция воды в процессе субдукции играла важнейшую роль в формировании древних континентов. А вот гипотезы без такой субдукции не могут удовлетворительно объяснить подобные находки древних минералов.