Mihály, Gábor, Rafael Mirabella2022. szeptember 29., csütörtök
Föld

Becsapódások indíthatták be a kontinensek kialakulását

National Geographic Magyarország

Nem véletlen, hogy a legősibb, már kontinentális kéregként azonosított kőzetmaradványok abból a korból erednek, amikor a bolygónkat érő hatalmas becsapódások időszaka zajlott.

Fantáziakép
Forrás: Wikimedia Commons

Nemcsak a kontinensek kialakulásának kezdeti ideje a viták tárgya hosszú ideje, hanem az is, hogy minek köszönhetően kapcsolt be a bolygónkon ez a különleges, a Naprendszerben másutt nem működő rendszer. A legősibb kőzetekre, azok egyedi, ősi cirkonkristályaira az ausztrál Pilbara ősmasszívum területén bukkantak rá, ezért most egy ausztrál kutatócsoport és amerikai kollégájuk e kristályok vizsgálatával igyekezett választ találni a miként kérdésére. A Nature tudományos folyóiratban közzé tett kutatási eredményt a vizsgálatokat vezető Tim Johnson ismertette a The Conversation-ben.

Az élővilág szempontjából létfontosságú kontinensek létrejöttét egyik elmélet ahhoz köti, hogy a bolygónkat érő ősi becsapódások hatására alakultak ki a kontinensek magját képező ősmasszívumok (idegen szóval kratonok), ám eddig nem nagyon volt erre utaló bizonyíték. Az ausztrál kutatók most e bizonyítékokkal álltak elő.

Mi is történik egy nagy becsapódáskor? A kivájt, hiányzó litoszféra helyére a nyomáscsökkenés miatt megolvadó köpenyből egy nagy tömb kerül, amely azután lassanként megvastagodó kéreggé válva létrehozhatja a kontinensek alapját.
Forrás: Litosphere

Az talán ismert, hogy kétféle típusú kéreganyaga van bolygónknak: a kontinensek szilikátos kőzetekben (pl. gránit) gazdag alapanyaga könnyebb, míg az óceánok alatt lévő bazaltos kéreganyag nehezebb, de közös bennük, hogy mindkettő a szilárd, de kissé képlékeny asztenoszféra tetején „úszik”. Az asztenoszférában a nyomás csökkenése hatására megolvadnak a kőzetek, s ebből jön létre a magma, amely azután a vulkánokon át a felszínre is juthat. A nyomás azonban számos ok miatt csökkenhet, s elvezethet a folyamat a magma képződéséhet. E folyamatok egyike lehet az, hogy óriási becsapódások egészen egyszerűen lesöprik a felszínt a mélyben lévő kőzetek fölül, ezzel csökken a nyomás és ennek hatására indul be az olvadás.

A becsapódás hatására nemcsak a felszínen olvadnak meg a mélyen kivájt kőzetek, hanem a földköpenyben is, amely azután nagy, egységes, bazaltos kéregtömbbé áll össze. (A helyzetet úgy képzeljük el, mintha valaki nagy erővel fejbe dobna minket egy kaviccsal, és a találat helyén púp nőne a fejükön.) Azonban az így létrejövő kezdetleges óceáni kéreg később képes átalakulni: a tömb aljának megolvadt kőzetei gránitos jellegűvé válnak, s ez már a kontinentális kéreg könnyebbségét hozza magával.

Egy másik elképzelés a kontinensek létrejöttére ahhoz köthető, ahogyan például Hawaii is létrejött: köpenycsóva segítségével születhettek meg az ősmasszívumok „alapjai”.

A cirkonkristályok (a cirkónium nevű elem szilikátos vegyületei) a bolygónk legősibb, több milliárd éven át fennmaradni képes kristályai, amelyek sokkal idősebbek lehetnek, mint a kőzetek, amelyekben fennmaradtak. A cirkonkristályok születésekor még megvolt, s azóta bolygónk aktivitása miatt elpusztult kőzetekre azonban utalnak a kristályokban lévő egyes elemek, illetve ezek izotópjai, emellett pontosan meghatározható a koruk a beléjük zárt urán segítségével. A kutatók most az oxigén izotópjait fogták vallatóra a Pilbara ősmasszívum több milliárd éves, ismert korú cirkonkristályaiban, s különös eloszlást tapasztaltak e téren. Az oxigénizotópok arról vallottak, hogy keletkeztek a cirkonok: a földköpenyben, vagy épp a kéregben.

A pilbarai cirkonkristályok kora és oxigénizotóp-aránya.
Forrás: The Conversation / Nature / Tim Johnson

Míg a legősibb kristályok oxigénizotóp-adatai a felszínhez közeli eredetről tanúskodtak, a fiatalabb kristályok a mélyben, a földköpenyben lezajlott kialakulás jeleit mutatták. Ez alapján a Föld korai időszakában lezajlott becsapódások állhatnak a háttérben, hisz a lentről felfelé mozgó köpenycsóva esetében a régebbiek lettek volna mélységi eredetűek és a fiatalabbak felszínközeliek!

A Pilbara cirkonkristályai külön-külön szakaszokban születtek, s emellett időben egyszerre jöttek létre a becsapódások más bizonyítékaival is: a cirkonok a kőzetekben fennmaradt, becsapódások során keletkezett szferulákkal (miniatűr kőzetüveg-gyöngyökkel) is egyidősek. A késői nagy bombázás néven ismert időszak (kb. 4,1-3,8 milliárd éve) során a Naprendszer belső égitestjeit rengeteg kisbolygó becsapódása jellemezte.

Nemcsak Ausztráliában, hanem másutt, például Kanadában vagy Grönlandon is hasonló eloszlást mutat a cirkonkristályok oxigénizotóp-aránya, azonban e helyeken még nem végeztek, az ausztráliaihoz hasonló részletességű, elemzést, a kutatók következő feladata ez lesz.

Az azonban az ausztrál adatokból is egészen valószínű, hogy a kontinentális kéreg magjaként létrejött ősmasszívumokat az egykori becsapódásoknak köszönhetjük.

Hozzászólások

Először lett a Nemzetközi Űrállomás parancsnoka egy európai nő

Először lett a Nemzetközi Űrállomás parancsnoka egy európai nő

Az olasz űrhajós az Európai Űrügynökség képviseletében

Az erősebb hurrikánok könnyebben átjutnak Európába

Az erősebb hurrikánok könnyebben átjutnak Európába

Egy új kutatás eredménye szerint azok az erős

Égi jelenségek 2022. október első felében

Égi jelenségek 2022. október első felében

Itt az ősz első teliholdja, hajnalonta láthatjuk a Merkúrt és az állatövi fényt, beindul az őszi meteorszezon, és néhány együttálláshoz is szerencsénk lehet.

Sikeres volt a kisbolygó-eltérítő teszt

Sikeres volt a kisbolygó-eltérítő teszt

A NASA nemzetközi partnereivel végrehajtott tesztjére magyar idő szerint 2022. szeptember 27-án hajnali 1:14-kor került sor.

Ezért volt extrém a nyár idén Kínában is

Ezért volt extrém a nyár idén Kínában is

Bár igen keveset hallunk róla, ennek nem az az oka, hogy Kínát megkíméli az extrém időjárás, csak épp nehéz egzakt adatokat gyűjteni.

National Geographic 2022. szeptemberi címlap

Előfizetés

A nyomtatott magazinra,
12 hónapra

11 600 Ft

Korábbi számok

National Geographic 2010. januári címlapNational Geographic 2010. februári címlapNational Geographic 2010. márciusi címlapNational Geographic 2010. áprilisi címlapNational Geographic 2010. májusi címlapNational Geographic 2010. júniusi címlapNational Geographic 2010. júliusi címlapNational Geographic 2010. augusztusi címlapNational Geographic 2010. szeptemberi címlapNational Geographic 2010. októberi címlapNational Geographic 2010. novemberi címlapNational Geographic 2010. decemberi címlapNational Geographic 2011. januári címlapNational Geographic 2011. februári címlapNational Geographic 2011. márciusi címlapNational Geographic 2011. áprilisi címlapNational Geographic 2011. májusi címlapNational Geographic 2011. júniusi címlapNational Geographic 2011. júliusi címlapNational Geographic 2011. augusztusi címlapNational Geographic 2011. szeptemberi címlapNational Geographic 2011. októberi címlapNational Geographic 2011. novemberi címlapNational Geographic 2011. decemberi címlapNational Geographic 2012. januári címlapNational Geographic 2012. februári címlapNational Geographic 2012. márciusi címlapNational Geographic 2012. áprilisi címlapNational Geographic 2012. májusi címlapNational Geographic 2012. júniusi címlapNational Geographic 2012. júliusi címlapNational Geographic 2012. augusztusi címlapNational Geographic 2012. szeptemberi címlapNational Geographic 2012. októberi címlapNational Geographic 2012. novemberi címlapNational Geographic 2012. decemberi címlapNational Geographic 2013. januári címlapNational Geographic 2013. februári címlapNational Geographic 2013. márciusi címlapNational Geographic 2013. áprilisi címlapNational Geographic 2013. májusi címlapNational Geographic 2013. júniusi címlapNational Geographic 2013. júliusi címlapNational Geographic 2013. augusztusi címlapNational Geographic 2013. szeptemberi címlapNational Geographic 2013. októberi címlapNational Geographic 2013. novemberi címlapNational Geographic 2013. decemberi címlapNational Geographic 2014. januári címlapNational Geographic 2014. februári címlapNational Geographic 2014. márciusi címlapNational Geographic 2014. áprilisi címlapNational Geographic 2014. májusi címlapNational Geographic 2014. júniusi címlapNational Geographic 2014. júliusi címlapNational Geographic 2014. augusztusi címlapNational Geographic 2014. szeptemberi címlapNational Geographic 2014. októberi címlapNational Geographic 2014. novemberi címlapNational Geographic 2014. decemberi címlapNational Geographic 2015. januári címlapNational Geographic 2015. februári címlapNational Geographic 2015. márciusi címlapNational Geographic 2015. áprilisi címlapNational Geographic 2015. májusi címlapNational Geographic 2015. júniusi címlapNational Geographic 2015. júliusi címlapNational Geographic 2015. augusztusi címlapNational Geographic 2015. szeptemberi címlapNational Geographic 2015. októberi címlapNational Geographic 2015. novemberi címlapNational Geographic 2015. decemberi címlapNational Geographic 2016. januári címlapNational Geographic 2016. februári címlapNational Geographic 2016. márciusi címlapNational Geographic 2016. áprilisi címlapNational Geographic 2016. májusi címlapNational Geographic 2016. júniusi címlapNational Geographic 2016. júliusi címlapNational Geographic 2016. augusztusi címlapNational Geographic 2016. szeptemberi címlapNational Geographic 2016. októberi címlapNational Geographic 2016. novemberi címlapNational Geographic 2016. decemberi címlapNational Geographic 2017. januári címlapNational Geographic 2017. februári címlapNational Geographic 2017. márciusi címlapNational Geographic 2017. áprilisi címlapNational Geographic 2017. májusi címlapNational Geographic 2017. júniusi címlapNational Geographic 2017. júliusi címlapNational Geographic 2017. augusztusi címlapNational Geographic 2017. szeptemberi címlapNational Geographic 2017. októberi címlapNational Geographic 2017. novemberi címlapNational Geographic 2017. decemberi címlapNational Geographic 2018. januári címlapNational Geographic 2018. februári címlapNational Geographic 2018. márciusi címlapNational Geographic 2018. áprilisi címlapNational Geographic 2018. májusi címlapNational Geographic 2018. júniusi címlapNational Geographic 2018. júliusi címlapNational Geographic 2018. augusztusi címlapNational Geographic 2018. szeptemberi címlapNational Geographic 2018. októberi címlapNational Geographic 2018. novemberi címlapNational Geographic 2018. decemberi címlapNational Geographic 2019. januári címlapNational Geographic 2019. februári címlapNational Geographic 2019. márciusi címlapNational Geographic 2019. áprilisi címlapNational Geographic 2019. májusi címlapNational Geographic 2019. júniusi címlapNational Geographic 2019. júliusi címlapNational Geographic 2019. augusztusi címlapNational Geographic 2019. szeptemberi címlapNational Geographic 2019. októberi címlapNational Geographic 2019. novemberi címlapNational Geographic 2019. decemberi címlapNational Geographic 2020. januári címlapNational Geographic 2020. februári címlapNational Geographic 2020. márciusi címlapNational Geographic 2020. áprilisi címlapNational Geographic 2020. májusi címlapNational Geographic 2020. júniusi címlapNational Geographic 2020. júliusi címlapNational Geographic 2020. augusztusi címlapNational Geographic 2020. szeptemberi címlapNational Geographic 2020. októberi címlapNational Geographic 2020. novemberi címlapNational Geographic 2020. decemberi címlapNational Geographic 2021. januári címlapNational Geographic 2021. februári címlapNational Geographic 2021. márciusi címlapNational Geographic 2021. áprilisi címlapNational Geographic 2021. májusi címlapNational Geographic 2021. júniusi címlapNational Geographic 2021. júliusi címlapNational Geographic 2021. augusztusi címlapNational Geographic 2021. szeptemberi címlapNational Geographic 2021. októberi címlapNational Geographic 2021. novemberi címlapNational Geographic 2021. decemberi címlapNational Geographic 2022. januári címlapNational Geographic 2022. februári címlapNational Geographic 2022. márciusi címlapNational Geographic 2022. áprilisi címlapNational Geographic 2022. májusi címlapNational Geographic 2022. júniusi címlapNational Geographic 2022. júliusi címlapNational Geographic 2022. augusztusi címlapNational Geographic 2022. szeptemberi címlap

Hírlevél feliratkozás

Kérjük, erősítsd meg a feliratkozásod az e-mailben kapott linkre kattintva!

Kövess minket