Illustration eines Meteors, der auf die Erde zusteuert. (solarseven/iStock/Getty Images Plus) Bis heute ist die Erde der einzige uns bekannte Planet, der Kontinente hat.
Wie sie sich genau gebildet und entwickelt haben, ist unklar, aber wir wissen es – weil die Ränder der Kontinente Tausende von Kilometern voneinander entfernt sind zusammenpassen – dass vor langer Zeit die Landmasse der Erde auf einem großen Superkontinent konzentriert war.
Da der Planet heute nicht mehr so aussieht, muss irgendetwas den Superkontinent zum Auseinanderbrechen gebracht haben. Nun liegen uns neue Beweise vor, die darauf hindeuten, dass Einschläge riesiger Meteoriten eine bedeutende Rolle gespielt haben.
Die rauchende Waffe besteht aus Kristallen des Minerals Zirkon, die aus einem Kraton in Westaustralien ausgegraben wurden, einem Stück Erdkruste, das seit über einer Milliarde Jahren stabil geblieben ist.
Bekannt als Pilbara-Kraton Es ist das am besten erhaltene Stück Kruste auf dem Planeten … und die darin enthaltenen Zirkonkristalle enthalten Hinweise auf antike Meteoriteneinschläge, bevor die Kontinente auseinanderbrachen.
„Die Untersuchung der Zusammensetzung der Sauerstoffisotope in diesen Zirkonkristallen ergab einen „Top-Down“-Prozess, der mit dem Schmelzen von Gesteinen nahe der Oberfläche beginnt und sich immer tiefer fortsetzt, was mit der geologischen Wirkung riesiger Meteoriteneinschläge übereinstimmt.“ erklärte der Geologe Tim Johnson der Curtin University in Australien.
„Unsere Forschung liefert den ersten stichhaltigen Beweis dafür, dass die Prozesse, die letztendlich die Kontinente bildeten, mit riesigen Meteoriteneinschlägen begannen, ähnlich denen, die für das Aussterben der Kontinente verantwortlich waren.“ Dinosaurier , aber das geschah Milliarden von Jahren früher.'
Die Arbeiten wurden an 26 Gesteinsproben durchgeführt, die Zirkonfragmente enthielten und zwischen 3,6 und 2,9 Milliarden Jahre alt waren.
Das Forschungsteam analysierte sorgfältig Isotope von Sauerstoff ; insbesondere die Verhältnisse von Sauerstoff-18 und Sauerstoff-16, die 10 bzw. 8 Neutronen haben. Diese Verhältnisse werden in der Paläogeologie verwendet, um die Bildungstemperatur des Gesteins zu bestimmen, in dem sich die Isotope befinden.
Basierend auf diesen Verhältnissen konnte das Team drei verschiedene und grundlegende Stadien in der Entstehung und Entwicklung des Pilbara-Kratons unterscheiden.
Die erste Stufe ist die Bildung eines großen Anteils an Zirkonen, die mit einem teilweisen Schmelzen der Kruste einhergeht. Die Forscher zeigen, dass dieses teilweise Schmelzen wahrscheinlich das Ergebnis eines Meteoritenbeschusses war, der beim Einschlag die Planetenkruste erhitzte.
Die älteste Ansammlung dieser Zirkone war nach der Interpretation des Teams das Ergebnis eines einzigen riesigen Einschlags, der zur Bildung des Kratons führte.
Die zweite Phase war eine Periode der Umgestaltung und Stabilisierung des Krustenkerns, gefolgt von der dritten Phase – einer Periode des Schmelzens und der Granitbildung. Dieser stabilisierte Kern würde sich dann viel später zu den heutigen Kontinenten entwickeln, ebenso wie die Kratons, die auf anderen Kontinenten auf der ganzen Welt gefunden wurden.
Allerdings sind in den vergangenen Äonen viele Meteoriten auf die Erde eingeschlagen, und zwar in einer Menge, die weit über der Zahl der Kontinente liegt. Nur die größten Einschläge könnten genug Wärme erzeugen, um die Kratone zu erzeugen, die doppelt so dick zu sein scheinen wie die sie umgebende Lithosphäre.
Diese Erkenntnisse stimmen mit überein zuvor vorgeschlagene Modelle für die Bildung von Kratonen auf der ganzen Welt – stellen aber laut den Forschern den bislang stärksten Beweis für die Theorie dar.
Allerdings ist es nur ein einziger Kraton außerhalb der Reichweite 35 bekannt . Um die Beweise noch stärker zu machen, muss das Team seine Ergebnisse mit weiteren Proben aus anderen Kratonen vergleichen, um zu sehen, ob sein Modell weltweit konsistent ist.
„Daten, die sich auf andere Bereiche der alten Kontinentalkruste auf der Erde beziehen, scheinen Muster zu zeigen, die denen ähneln, die in Westaustralien erkannt wurden.“ sagte Johnson . „Wir möchten unsere Erkenntnisse an diesen alten Gesteinen testen, um zu sehen, ob unser Modell, wie wir vermuten, breiter anwendbar ist.“
Die Forschung wurde veröffentlicht in Natur .