Een blijvende vraag in de geologie is wanneer de tektonische platen van de aarde begonnen te duwen en te trekken in een proces dat de planeet hielp evolueren en haar continenten vormde tot de continenten die vandaag bestaan. Sommige onderzoekers theoretiseren dat het ongeveer vier miljard jaar geleden gebeurde, terwijl anderen denken dat het dichter bij een miljard was.

Een onderzoeksteam onder leiding van Harvard-onderzoekers zocht naar aanwijzingen in oude rotsen (ouder dan 3 miljard jaar) uit Australië en Zuid-Afrika, en ontdekte dat deze platen minstens 3,2 miljard jaar geleden op de vroege aarde bewogen. In een deel van de Pilbra Craton in West-Australië, een van de oudste stukken van de aardkorst, wetenschappers vonden een breedteafwijking van ongeveer 2,5 centimeter per jaar, en dateerde de beweging tot 3,2 miljard jaar geleden.

De onderzoekers geloven dat deze verschuiving het vroegste bewijs is dat modern-achtige plaatbewegingen tussen twee en vier miljard jaar geleden plaatsvonden. Het draagt ​​bij aan groeiend onderzoek dat tektonische bewegingen plaatsvonden op de vroege aarde. De bevindingen zijn gepubliceerd in wetenschappelijke vooruitgang .

"In principe, dit is een stukje geologisch bewijs om het record van platentektoniek op aarde verder terug in de geschiedenis van de aarde uit te breiden, " zei Alec Brenner, een van de hoofdauteurs van het artikel en lid van het Paleomagnetics Lab van Harvard. "Op basis van het bewijs dat we hebben gevonden, het lijkt erop dat platentektoniek een veel waarschijnlijker proces is dat op de vroege aarde heeft plaatsgevonden en dat pleit voor een aarde die veel meer lijkt op die van vandaag dan veel mensen denken."

Platentektoniek is de sleutel tot de evolutie van het leven en de ontwikkeling van de planeet. Vandaag, de buitenste schil van de aarde bestaat uit ongeveer 15 stijve blokken korst. Op hen zitten de continenten en oceanen van de planeet. De beweging van deze platen vormde de locatie van de continenten. Het hielp bij het vormen van nieuwe en het creëerde unieke landvormen zoals bergketens. Het stelde ook nieuwe rotsen bloot aan de atmosfeer, wat leidde tot chemische reacties die de oppervlaktetemperatuur van de aarde gedurende miljarden jaren stabiliseerden. Een stabiel klimaat is cruciaal voor de evolutie van het leven.

Wanneer de eerste verschuivingen plaatsvonden, is al lang een onderwerp van veel discussie in de geologie. Alle informatie die er licht op werpt, is waardevol. De studie, gepubliceerd op Earth Day, helpt een aantal hiaten op te vullen. Het suggereert ook losjes de vroegste levensvormen die zich in een meer gematigde omgeving ontwikkelden.

"We proberen de geofysische principes te begrijpen die de aarde aandrijven, " zei Roger Fu, een van de hoofdauteurs van het artikel en een assistent-professor aard- en planeetwetenschappen aan de Faculteit der Letteren en Wetenschappen. "Platentektoniek cycli elementen die nodig zijn voor het leven in de aarde en eruit."

Platentektoniek helpt planetaire wetenschappers om werelden buiten deze te begrijpen, te.

"Momenteel, De aarde is het enige bekende planetaire lichaam dat op robuuste wijze plaattektoniek van welke aard dan ook heeft. " zei Brenner, een derdejaars student aan de Graduate School of Arts and Sciences. "Het betaamt ons echt als we naar planeten in andere zonnestelsels zoeken om de hele reeks processen te begrijpen die hebben geleid tot platentektoniek op aarde en welke drijvende krachten er zijn geweest om het te initiëren. Dat zou ons hopelijk een idee geven van hoe gemakkelijk het is voor platentektoniek zal plaatsvinden op andere werelden, vooral gezien alle verbanden tussen platentektoniek, de evolutie van het leven en de stabilisatie van het klimaat."

Voor de studie, leden van het project reisden naar Pilbara Craton in West-Australië. Een craton is een oer, dik, en zeer stabiel stuk korst. Ze worden meestal gevonden in het midden van tektonische platen en zijn de oude harten van de continenten van de aarde.

Dit maakt ze de natuurlijke plek om de vroege aarde te bestuderen. De Pilbara Craton strekt zich ongeveer 300 mijl uit, die ongeveer hetzelfde gebied beslaat als de staat Pennsylvania. Rotsen zijn daar al 3,5 miljard jaar geleden gevormd.

in 2017, Fu en Brenner namen monsters van een deel genaamd Honingeter Basalt. Ze boorden daar in de rotsen en verzamelden kernmonsters van ongeveer 2,5 cm breed.

Ze brachten de monsters terug naar Fu's lab in Cambridge, waar ze de monsters in magnetometers en demagnetiseerapparatuur plaatsten. Deze instrumenten vertelden hen de magnetische geschiedenis van de rots. De oudste, het meest stabiele deel van die geschiedenis is hopelijk toen de rots zich vormde. In dit geval, het was 3,2 miljard jaar geleden.

Het team gebruikte vervolgens hun gegevens en gegevens van andere onderzoekers, die rotsen in nabijgelegen gebieden hebben gedemagnetiseerd, tot nu toe toen de rotsen van het ene punt naar het andere verschoven. Ze vonden een drift van 2,5 centimeter per jaar.

Het werk van Fu en Brenner verschilt van de meeste onderzoeken omdat de wetenschappers zich concentreerden op het meten van de positie van de rotsen in de loop van de tijd, terwijl ander werk de neiging heeft zich te concentreren op chemische structuren in de rotsen die tektonische beweging suggereren.

Onderzoekers gebruikten de nieuwe Quantum Diamond Microscope om hun bevindingen van 3,2 miljard jaar geleden te bevestigen. De microscoop brengt de magnetische velden en deeltjes van een monster in beeld. Het is ontwikkeld in samenwerking tussen onderzoekers van Harvard en MIT.

In de krant, de onderzoekers wijzen erop dat ze een fenomeen dat 'true polar wander' wordt genoemd, niet konden uitsluiten. Het kan er ook voor zorgen dat het aardoppervlak verschuift. Hun resultaten neigen meer naar plaattektonische beweging vanwege het tijdsinterval van deze geologische beweging.

Fu en Brenner zijn van plan om in toekomstige experimenten gegevens van de Pilbara Craton en andere monsters van over de hele wereld te blijven analyseren. Een liefde voor het buitenleven drijft hen beiden, en dat geldt ook voor een academische behoefte om de planetaire geschiedenis van de aarde te begrijpen.

"Dit maakt deel uit van ons erfgoed, ' zei Brenner.