Analys av 3,3 miljarder år gamla olivinkristaller tyder på att jordens hadeanska eon präglades av intensiv subduktion och tidig kontinentbildning. Detta utmanar den länge omhuldade stagnanta lockhypotesen för planetens barndom. Forskare kombinerade geokemi och geodynamiska modeller för att avslöja denna dynamiska förflutna.
Den hadeanska eon, som sträcker sig från 4,6 till 4,0 miljarder år sedan, inleddes med jordens bildning och en massiv kollision som skapade månen, och lämnade interiören smält. En solid skorpa uppstod kring 4,5 miljarder år sedan, men karaktären hos den efterföljande tektoniska aktiviteten har debatterats. Traditionellt har forskare föreställt sig ett stagnant lock-regim, där ett styvt yttre skal förhindrade subduktion – sjunkandet av skorpan i manteln – och fördröjde kontinentalskorpans utveckling till senare eoner.
En ny studie från ERC Synergy Grant-projektet Monitoring Earth Evolution through Time (MEET) vänder upp och ner på denna syn. Geokemister från Grenoble, Frankrike, och Madison, USA, undersökte strontiumisotoper och spårelement i smältinklusioner inom 3,3 miljarder år gamla olivinkristaller. Dessa inklusioner fungerar som bevarade ögonblicksbilder av forntida magmor. Samtidigt simulerade geodynamiska modellörer vid GFZ Helmholtz Centre for Geosciences i Potsdam, Tyskland, hur dessa geokemiska signaturer stämmer överens med tektoniska processer.
Resultaten, publicerade i Nature Communications, indikerar att subduktion var aktiv och möjligen mer intensiv än i modern tid under hadean. Kontinentalskorpans tillväxt började troligen flera hundra miljoner år tidigare än tidigare tänkt, vilket pekar på en högt dynamisk tidig jord med utbredd skorpeåtervinning och mantelflöde som drev ytförändringar.
Denna evidens kommer från tidskriftsartikeln av Adrien Vezinet och kollegor, baserad på material från GFZ Helmholtz-Zentrum für Geoforschung. Fynden belyser hur forntida mineraler och beräkningsmodeller kan skriva om vår förståelse av planetär evolution, och betonar en aktiv snarare än vilande start för jorden.