O estudo fornece novas evidências mais claras do movimento inicial das placas tectônicas, invertendo os pólos geomagnéticos.

Novas pesquisas analisando pedaços das rochas mais antigas do planeta adicionam algumas das evidências mais fortes até agora de que a crosta terrestre estava empurrando e puxando de maneira semelhante às placas tectônicas modernas há pelo menos 3,25 bilhões de anos. O estudo também fornece a primeira evidência do momento do intercâmbio dos pólos magnéticos norte e sul do planeta.

Ambos os resultados fornecem pistas de como essas mudanças geológicas levaram a um ambiente mais favorável ao desenvolvimento da vida neste planeta.

O trabalho descrito em PNAS Liderados pelos geólogos de Harvard Alec Brenner e Roger Foo, eles se concentraram em uma porção do Craton de Pilbara, na Austrália Ocidental, uma das partes mais antigas e estáveis ​​da crosta terrestre. Usando novas técnicas e equipamentos, os pesquisadores mostraram que algumas das superfícies mais antigas da Terra estavam se movendo a uma taxa de 6,1 cm por ano e 0,55 graus a cada milhão de anos.

Esta velocidade é mais que o dobro da taxa de movimento da crosta antiga em A Estudo prévio pelos mesmos pesquisadores. Tanto a velocidade quanto a direção dessa deriva transversal partem placas tectônicas Como as explicações mais lógicas e poderosas para isso.

“Há muito trabalho que parece indicar que as placas tectônicas no início da história da Terra não eram realmente a forma dominante pela qual o calor interno do planeta é liberado como é hoje através da mudança de placas”, disse Brenner, Ph.D. . . Candidato na Graduate School of Arts and Sciences e membro do Laboratório de Paleomagnética da Universidade de Harvard. “Esta evidência nos permite descartar com mais confiança explicações que não envolvem placas tectônicas.”

Por exemplo, os pesquisadores agora podem argumentar contra um fenômeno chamado “verdadeira caminhada polare ‘tectônica de cobertura estagnada’, que pode fazer com que a superfície da Terra se mova, mas não faz parte do movimento tectônico de placas recente. .

No artigo, os cientistas também descreveram o que se acredita ser a evidência mais antiga de que a Terra inverteu seus campos geomagnéticos, o que significa que os pólos magnéticos norte e sul se inverteram. Este tipo de flip-flop é comum no planeta Terra história geológica Com o pólo invertendo 183 vezes nos últimos 83 milhões de anos e possivelmente várias centenas de vezes nos últimos 160 milhões de anos, De acordo com a NASA.

A inversão diz muito sobre o campo magnético do planeta há 3,2 bilhões de anos. A chave entre esses efeitos é que campo magnético É provável que seja estável e forte o suficiente para evitar que o vento solar corroa a atmosfera. Essa percepção, juntamente com descobertas sobre placas tectônicas, fornece pistas sobre as condições sob as quais as primeiras formas de vida evoluíram.

“Ela pinta esse quadro inicial Terra Isso já estava geodinamicamente maduro, disse Brenner. “Tinha muitos dos mesmos tipos de processos dinâmicos que levam a uma Terra com condições ambientais e de superfície fundamentalmente mais estáveis, que tornam a vida mais passível de evolução e evolução”.

Hoje, a crosta externa da Terra é composta por cerca de 15 massas móveis de crosta, ou placas, que sustentam os continentes e oceanos do planeta. Ao longo de eras, as placas se aproximaram e se afastaram, formando novos continentes e montanhas e expondo novas rochas à atmosfera, desencadeando reações químicas que estabilizaram a temperatura da superfície da Terra por bilhões de anos.

É difícil obter evidências de quando as placas tectônicas começaram porque os pedaços mais antigos da crosta terrestre são empurrados para o manto interno e nunca aparecem. Apenas 5% de todas as rochas da Terra têm mais de 2,5 bilhões de anos, e nenhuma rocha tem mais de 4 bilhões de anos.

No geral, o estudo acrescenta à crescente pesquisa de que o movimento tectônico ocorreu relativamente cedo na história de 4,5 bilhões de anos da Terra e que as primeiras formas de vida surgiram em um ambiente mais temperado. Os membros do projeto revisitaram o Craton de Pilbara em 2018, que se estende por cerca de 300 milhas. Eles cavaram na laje grossa e primitiva de crosta para coletar amostras que foram analisadas, em Cambridge, por sua história magnética.

Usando magnetômetros, equipamentos de desmagnetização e um microscópio quântico de diamante – que visualiza os campos magnéticos de uma amostra e determina com precisão a natureza das partículas magnetizadas – os pesquisadores desenvolveram uma série de novas técnicas para determinar a idade e a forma como as amostras se magnetizaram. Isso permite que os pesquisadores determinem como, quando e em que direção a crosta se desloca, bem como a força magnética dos pólos magnéticos da Terra.

O microscópio de diamante quântico foi desenvolvido em colaboração com pesquisadores de Harvard nos Departamentos de Ciências da Terra e Planetárias (EPS) e Física.

Para estudos futuros, Fu e Brenner planejam manter seu foco no Craton Pilbara enquanto também procuram outros crustáceos antigos ao redor do mundo. Eles esperam encontrar evidências antigas de movimento de placas moderno e quando os pólos magnéticos da Terra se inverteram.

“Finalmente, ser capaz de ler de forma confiável essas rochas muito antigas abre muitas possibilidades para observar um período de tempo que muitas vezes é conhecido mais pela teoria do que por dados concretos”, disse Fu, professor de EPS na Faculdade de Artes e Ciências. “Em última análise, temos uma boa chance de reconstruir não apenas quando as placas tectônicas começaram a se mover, mas também como seus movimentos – e, portanto, os processos internos da Terra profunda que as empurram – mudaram ao longo do tempo”.