Wie sind die Kontinente auf der Erde entstanden? Diese Frage, die entscheidend für das Verständnis der Entstehung von Zivilisationen und des Lebens selbst ist, bleibt eines der großen Rätsel der frühen Phasen der planetaren Evolution.
Eine kürzlich in
Science Advances veröffentlichte Studie, die von Wissenschaftlern des
CNRS-INSU durchgeführt wurde, wirft ein neues Licht auf dieses Thema, indem sie einen Mechanismus für die sehr frühe Bildung kontinentaler Kruste vorschlägt, der die Anwesenheit von Wasser und das Schmelzen einer serpentinisierten Protokruste beinhaltet.
Ein internationales Forschungsteam (Frankreich-USA-Russland), geleitet von Wissenschaftlern des CNRS-INSU, der Universität Toulouse und der Universität Clermont Auvergne, hat einen Ansatz entwickelt, der experimentelle Petrologie, thermodynamische Modellierung und Geochemie integriert. Dieser Ansatz ermöglicht es,
die Masse der kontinentalen Kruste abzuschätzen, die durch das Schmelzen einer serpentinisierten Protokruste entstanden sein könnte. Derselbe Prozess könnte auch
auf den Mars angewendet werden.
Wasser, der Schlüssel zur Entstehung der Kontinente
Ihre Arbeit zeigt, dass
die felsische Kruste (reich an Siliziumdioxid) bereits vor 4,4 bis 4,5 Milliarden Jahren durch das
Schmelzen von serpentinisiertem Peridotit – wasserangereicherten Gesteinen des Erdmantels – in Kontakt mit basaltischen Magmen entstanden sein könnte. Dieser Prozess könnte die isotopischen Hf-Daten erklären, die in Zirkonen im Alter von 4,0 bis 4,4 Ga aufgezeichnet wurden, den einzigen irdischen Zeugen des Hadaikums.
ɛHf in Abhängigkeit vom Alter für frühe terrestrische Zirkone weltweit. Die Hälfte der heutigen Kontinente bereits im Hadaikum vorhanden
Die Ergebnisse deuten darauf hin, dass bis zu
50 % der heutigen Masse der kontinentalen Kruste durch dieses Schmelzen im Hadaikum gebildet worden sein könnten. Diese Daten haben wichtige Auswirkungen auf das bessere Verständnis der frühen Stadien der
Mantel-Krusten-Differenzierung im Hadaikum. Dieses Szenario könnte auch auf andere wasserreiche terrestrische Planeten wie den Mars angewendet werden. Dies würde insbesondere die Anwesenheit von granodioritischen Gesteinen auf dem Mars erklären und
die kontinentale Masse des Roten Planeten abschätzen.
Schema der Szenarien zur Bildung der felsischen Kruste und der Protokruste.
Diese Forschungen wurden im Rahmen des europäischen Projekts
PLANETAFELSIC durchgeführt und eröffnen
neue Perspektiven auf die Bildung kontinentaler Krusten und die günstigen Bedingungen für die Entstehung von Leben auf Planeten.
Quelle: CNRS INSU