Geowetenschappers weten al lang dat sommige delen van de continenten in het diepe verleden van de aarde zijn gevormd, maar de snelheid waarmee land boven de wereldzeeën uitstak - en de exacte vormen die landmassa's vormden - zijn tot nu toe aan experts ontgaan.

Maar nu, door het analyseren van ongeveer 600, 000 mineraalanalyses uit een database van ongeveer 7, 700 verschillende rotsmonsters, een team onder leiding van Jesse Reimink, assistent-professor geowetenschappen aan Penn State, denkt dat ze dichter bij de antwoorden komen.

De onderzoekers zeggen dat de landmassa's van de aarde ongeveer 3 miljard jaar geleden langzaam boven de zeespiegel begonnen te stijgen. Wanneer hun interpretatie wordt gecombineerd met eerder werk, inclusief werk van andere Penn State-onderzoekers, het suggereert dat continenten er ongeveer 500 miljoen jaar over deden om hun moderne hoogten te bereiken, volgens bevindingen die onlangs zijn gepubliceerd in Aardse en planetaire wetenschapsbrieven .

Om tot deze conclusie te komen, wetenschappers pasten een unieke statistische analyse toe op kristallisatieleeftijden van het mineraal zirkoon, die betrouwbaar dateerbaar is en vaak wordt aangetroffen in sedimentair gesteente. Hoewel deze onderzoekers deze monsters niet dateerden, de monsters waren allemaal gedateerd met behulp van het uranium-loodvervalsysteem. Deze methode meet de hoeveelheid lood in een monster en berekent op basis van de algemeen vastgestelde snelheid van uraniumverval, de leeftijd van het kristal. Wanneer zirkonium wordt gevormd, geen lood is opgenomen in de structuur, dus elk lood is van uraniumverval.

De mineralen die in de sedimentaire gesteentemonsters worden gevonden, werden oorspronkelijk gevormd in oudere magma's, maar door erosie en transport, reisden in rivieren en werden uiteindelijk afgezet in de oceaan waar ze werden omgezet in sedimentair gesteente onder het oppervlak van de zeebodem. De leeftijden van zirkonen die uit individuele rotsmonsters zijn gehaald, kunnen worden gebruikt om het type continent te vertellen waaruit ze zijn geërodeerd.

De leeftijden van zirkonen uit Oost-Noord-Amerikaanse rotsen zijn, bijvoorbeeld, verschillen van die van landmassa's zoals Japan, die werd gevormd door veel recentere vulkanische activiteit.

"Als je kijkt naar de rivier de Mississippi, het erodeert rotsen en zirkonen uit heel Noord-Amerika. Het verzamelt minerale korrels die een enorm leeftijdsbereik hebben van zo jong als een miljoen jaar tot zo oud als een paar miljard jaar, "Zei Reimink. "Onze analyse suggereert dat zodra sediment begon te worden gevormd op aarde, ze werden gevormd uit sedimentaire bekkens met een even groot leeftijdsbereik."

Sedimenten worden gevormd door verwering van oudere gesteenten, en dragen de handtekening van vroegere landmassa's in tijdcapsules zoals zirkonen. Het onderzoek onthult niet de totale omvang van oercontinenten, maar het speculeert wel dat er al 2,7 miljard jaar geleden stroomgebieden op moderne schaal werden gevormd.

"Ons onderzoek sluit mooi aan bij de bewaarde rotsplaat, ' zei Reimink.

Deze bevinding is om een ​​aantal redenen van cruciaal belang. Eerst, weten wanneer en hoe de continenten zijn gevormd, bevordert het onderzoek naar de koolstofcyclus in het land, water en atmosfeer. Ten tweede, het geeft ons aanwijzingen over de vroege oorsprong van de aarde. Dat zou nuttig kunnen zijn als we meer ontdekken over het leven en de vorming van andere planeten. De aarde is een levensonderhoudende planeet, gedeeltelijk, vanwege de manier waarop continentale korst onze atmosferische en oceanische samenstelling beïnvloedt. Weten hoe en wanneer deze processen plaatsvonden, zouden aanwijzingen kunnen bevatten voor het ontstaan ​​van leven.

"Telkens wanneer we in staat zijn om processen te bepalen die tot ons bestaan ​​hebben geleid, het heeft betrekking op de echt diepgaande vragen zoals:zijn we uniek? Is de aarde uniek in het universum? En zijn er andere aardes daarbuiten, "Zei Reimink. "Deze bevindingen helpen ons op weg te gaan naar de antwoorden die we nodig hebben over de aarde waarmee we onze planeet met anderen kunnen vergelijken."