Geologen van de Monash University hebben nieuw licht geworpen op de vroege geschiedenis van de aarde door hun ontdekking dat continenten zwak waren en vatbaar voor vernietiging in hun kinderschoenen.

Hun onderzoek, die gebaseerd is op wiskundige modellering, wordt vandaag gepubliceerd in Natuur .

De aarde is ons thuis en over haar 4, 500, 000, 000 (4,5 miljard) jaar geschiedenis is geëvolueerd om de omgeving te vormen waarin we leven en de hulpbronnen waarvan we afhankelijk zijn.

Echter, de vroege geschiedenis van de aarde, die de eerste 1,5 miljard jaar beslaat, blijft bijna onbekend en, bijgevolg, slecht begrepen.

"Dit was de tijd van de vorming van de eerste continenten, het ontstaan ​​van grond, de ontwikkeling van de vroege atmosfeer, en het verschijnen van oerleven - die allemaal het resultaat zijn van de dynamiek van het binnenste van onze planeet, " zei hoofdonderzoeksauteur ARC Future Fellow Dr. Fabio Capitanio van de Monash University School of Earth, Sfeer en Milieu.

"Het reproduceren van de omstandigheden van de vroege aarde in computergegenereerde numerieke modellen, laten we zien dat het vrijkomen van interne oerwarmte, drie tot vier keer zo groot als tegenwoordig, veroorzaakte grote smelten in de ondiepe mantel, dat vervolgens als magma (gesmolten gesteente) op het aardoppervlak werd geëxtrudeerd, " hij zei.

Volgens de onderzoekers is de ondiepe mantel die door dit proces was achtergelaten, was uitgedroogd en stijf en vormde de kielen van de eerste continenten.

"Onze resultaten verklaren dat continenten in hun kindertijd zwak en vatbaar voor vernietiging bleven, ~4,5 tot ~4,0 miljard jaar geleden, en vervolgens geleidelijk gedifferentieerd en de volgende miljard jaar rigide werd om de kern van onze moderne continenten te vormen, ' zei Dr. Capitanio.

"De opkomst van deze starre vroege continenten resulteerde in hun verwering en erosie, het veranderen van de samenstelling van de atmosfeer en het leveren van voedingsstoffen aan de oceaan die de ontwikkeling van het leven zaaien."

Dr. Capitanio is gespecialiseerd in het onderzoeken van de dynamiek van de tektoniek van de aarde en plaatbewegingen om de mechanismen die afzonderlijke platen of veranderingen op de hele aarde forceren beter te begrijpen.

Het werk draagt ​​bij aan de kennis over de vorming van supercontinenten en de fragmentatie ervan in de huidige continenten.

Het kwantitatieve model dat in het onderzoek is gebruikt, verklaart de raadselachtige smeltgraden en gelaagde structuren die in de meeste cratons op aarde worden waargenomen.

Het proces laat zien dat continenten in hun kindertijd zwak blijven en vatbaar voor vernietiging, dan geleidelijk smelten en differentiëren om stabiele continenten te worden.

Dit verklaart de overgang van de Hadean, die de eerste 500 miljoen jaar van de geschiedenis van de aarde bestrijken, waarin korst volledig werd gerecycled, naar de Archean (vier tot drie miljard jaar geleden), wanneer stijve continentale kielen zich opstapelden en door de tijd heen bewaard bleven.

"Het geologische record suggereert dat de zeer vroege continenten niet hebben overleefd en werden gerecycled in het binnenste van de planeet, maar deze trend is ongeveer vier miljard jaar geleden dramatisch omgekeerd, toen het meest duurzame stukje continent, kratons, verscheen, ' zei Dr. Capitanio.

Er zijn nog maar kleine kristallen van de vroegste continentale korst van de aarde, meer dan 4 miljard jaar geleden gevormd. De mysterieuze verdwijning van deze korst kan nu worden verklaard. Het proces dat nieuwe korst heeft gevormd, vervanging van de oude, is kritisch gerelateerd aan hoe de continenten stabiel werden. Door smelt uit het binnenste van de aarde te halen, stijve vlotten in de mantelvorm onder de nieuwe korst, om het te beschermen tegen verdere vernietiging. De op deze manier gevormde korst is nog steeds bewaard in de kern van de huidige continenten, de kratons.

De cratons houden het vroege leven op onze planeet bij en vormen momenteel een zeer klein deel van het oppervlak.

Australië herbergt drie kratons, de Yilgarn, de Pilbara, en de Gawler-cratons.