33億年前のオリビン結晶の分析から、地球のハデアン代は激しい沈み込みと初期大陸形成を特徴としていたことが示唆される。これは惑星の幼少期に関する長年維持されてきた停滞リッド仮説に挑戦する。研究者らは地球化学と地球動態モデルを組み合わせ、この動的な過去を明らかにした。
ハデアン代は、46億年前から40億年前まで続き、地球の形成と月を形成した巨大衝突から始まり、内部を溶融状態にした。約45億年前に固体の地殻が現れたが、その後のプレートテクトニクス活動の性質は議論されてきた。伝統的に、科学者らは硬い外殻が沈み込み—地殻がマントルに沈むこと—を防ぎ、大陸地殻の発達を後年の代まで遅らせる停滞リッド体制を想定していた。
ERC Synergy Grant Project Monitoring Earth Evolution through Time (MEET)の新しい研究がこの見方を覆す。フランスのグルノーブルと米国のマディソンの地球化学者らが、33億年前のオリビン結晶内のメルト包有物におけるストロンチウム同位体と微量元素を調べた。これらの包有物は古代マグマの保存されたスナップショットとして機能する。一方、ドイツのポツダムにあるGFZ Helmholtz Centre for Geosciencesの地球動態モデル研究者らが、これらの地球化学的特徴がテクトニクス過程とどのように一致するかをシミュレーションした。
Nature Communicationsに掲載された結果は、ハデアン代に沈み込みが活発で、現代よりも激しかった可能性を示す。大陸地殻の成長は従来考えられていたよりも数億年早く始まった可能性が高く、地殻のリサイクルが広範でマントル対流が表面変化を駆動する高度に動的な初期地球を指し示す。
この証拠は、GFZ Helmholtz-Zentrum für Geoforschungの資料に基づくAdrien Vezinetらの論文から来ている。これらの発見は、古代鉱物と計算モデルが惑星進化の理解を書き換える方法を強調し、地球の始まりが静的なものではなく活発だったことを示す。