Боулдер, Колорадо, США: Нове дослідження кристалів циркону з двох найдавніших континентів Землі вказує на те, що формування континентальної кори Землі проходить через цикли з періодами збільшення формування кори приблизно кожні 200 мільйонів років, що відповідає транзиту Сонячної системи через чотири основні спіральні рукави галактики Чумацький Шлях. Відповідно до дослідження, опублікованого в журналі Geology, регіони космосу з щільними міжзоряними хмарами можуть посилати більше високоенергетичних комет, які досягатимуть поверхні Землі, посилюючи утворення континентальної кори.
«Як геологи ми зазвичай вважаємо, що процеси всередині Землі дійсно важливі для розвитку нашої планети. Але ми також можемо замислитись про набагато більший масштаб і подивитися на позаземні процеси, де ми залучаємося до галактичного космічного середовища», – пояснює Кріс Кіркленд, провідний автор дослідження.
Серед багатьох унікальних особливостей Земля залишається єдиною планетою, на якій нам відомо існують континенти та відбувається активна тектоніка плит. Тектонічні процеси плит допомогли зробити нашу планету придатною для життя, формуючи склад і поведінку гідросфери, атмосфери та біосфери.
Дані, використані в новому дослідженні, надійшли з двох місць, де збереглася найдавніша континентальна історія Землі: Північно-Американський кратон у Гренландії та кратон Пілбара в західній Австралії. В обох місцях розпад урану в кристалах циркону використовувався для визначення часу формування, який охоплює період приблизно 2,8–3,8 мільярдів років тому, протягом архейського еону. Ізотопи гафнію, виміряні в цирконі, використовувалися для визначення періодів часу, коли відбувалось виникнення ювенільних магм, – геологічних процесів, пов’язаних з утворенням земної кори. Використовуючи математичний аналіз, дослідники виявили певну періодичність, що відповідає «галактичному року». Щоб підкріппити свої результати, вчені спостерігали таку саму картину, аналізуючи ізотопи кисню.
У якості гіпотези, дослідники обрали галактичний рух, як ймовірне джерело своєї моделі. Наша Сонячна система та спіральні рукави Чумацького Шляху обертаються навколо центру галактики, але рухаються з різною швидкістю. У той час як спіральні рукави обертаються зі швидкістю 210 км/с, Сонце рухається зі швидкістю 240 км/с, тобто воно періодично перетинає спіральні рукави. Астрономи вважають, що на зовнішніх теренах нашої Сонячної системи існує скупчення крижаних планетезималей, яку назвають хмарою Оорта, що обертається навколо нашого Сонця на відстані від 0,03 до 3,2 світлових років (для порівняння, Земля знаходиться на відстані 8,3 світлових хвилин від Сонця). ). В той час, коли Сонячна система перетинає спіральний рукав, взаємодія між хмарою Оорта та щільнішим матеріалом спіральних рукавів може призвести до того, що більше крижаного матеріалу з хмари Оорта має шанс потрапити всередину нашої системи і досягти Землі. У той час як Земля відчуває регулярні удари від скелястих тіл поясу астероїдів, комети, викинуті з хмари Оорта, прилітають із набагато більшою енергією. Кіркланд пояснює:
«Це важливо, тому що більше енергії призводить до більшого плавлення. Коли він (шматок з хмари Оорта, – прим. пер.) потрапляє, він викликає більше декомпресійного танення, створюючи значне підняття матеріалу земної кори.»
Ще одним ключовим доказом зв’язку між періодами інтенсивного утворення кори та ударами комет є сферульні пласти — скельні утворення, які були сформовані ударами метеоритів. Сферульні кулі – це відкладення невеликих сфер, утворених або як викинутий ударний розплав, або конденсат, що випав дощем зі шлейфів породи після удару. Автори дослідження помітили, що вік таких прошарків добре корелює з рухом Сонячної системи повз спіральні рукави приблизно 3,25 і 3,45 мільярда років тому. Визначення віку для більшої кількості відкладень сферуль може додати більше доказів цій історії.
Філ Саттон, астрофізик і співавтор дослідження, пояснює, що ці висновки повинні спонукати до додаткових досліджень того, як сили за межами Сонячної системи сформували нашу планету.
«Це дуже важко довести; ми хочемо встановити цей зв’язок і розпочати розмову, щоб поглянути на геологічні процеси Землі збоку впливу з поза меж нашої зоряної системи, і що саме може їх стимулювати. Адже ми не формувалися в повній ізоляції».