A Föld kérgének eredetéről mesél egy kék ékkő

A legújabb eredmények szerint a 4,374 milliárd évre datált, Nyugat-Ausztráliában felfedezett cirkon kristályok bolygónk eddig talált legősibb kövei, melyek betekintést engednek a Föld keletkezésének körülményeibe is.

A Nature Geoscience szaklapban publikált eredmények tanúsága szerint a Föld sokkal hamarabb kezdte kialakítani a kérgét, mint eddig gondolták, nem sokkal a Föld-Hold rendszert 4,5 milliárd évvel ezelőtt létrehozó hatalmas becsapódást követően. "Ez a kor 300 millió évvel több, mint amit a korábbi kormeghatározások sugalltak, és csupán 100 millió évvel követi a magma óceánt" - mondta a tanulmányt vezető John Valley, a Wisconsin Egyetem professzora. "Ekkor kezdte kialakítani a Föld a proto-kontinentális kérget, ami kémiáját tekintve eltér a köpenytől. A cirkonokból származó kémiai bizonyítékok jól illeszkednek az úgynevezett átmeneti összetételhez... félúton a gránit és a bazalt között"

Valley és munkatársai korábban urán-ólom radioaktív kormeghatározást alkalmaztak a 15 évvel ezelőtt a Perth-től 800 kilométerre, északi irányba fekvő Jack Hills-nél talált 01JH36-69 jelű cirkon kristály-minta korának meghatározásához. Az urán ólommá bomlásának üteméből meghatározható a minta kora, a módszer pontosságával kapcsolatban azonban akadtak kétségek. Most Valley és csapata egy új technikával erősítették meg eredeti méréseiket.

A cirkon kristályszerkezetében vannak olyan területek, ahová csak adott méretű és töltésű atomok illeszkednek. Ezek a lokációk koncentrálják az uránatomokat és kizárják az ólmot, ezért az itt talált ólom az urán radioaktív bomlásából keletkezik. Ahogy az urán ólommá alakul, alfarészecskéket bocsát ki, melyek hatására az uránból keletkező ólomatomok elmozdulnak és a kristály más részeire vándorolnak, ahol felhalmozódnak. "Előfordul, hogy azok a területek, ahonnan távozik az ólom, fiatalabbnak tűnnek a tényleges koruknál, míg azok a területek, ahová átvándorolt idősebbnek látszik" - magyarázta Valley.

Az ólom vándorlásának problémája miatt többen megkérdőjelezték a kormeghatározás hitelességét. Valley és munkatársai atom-szonda tomográfiával azonosították az ólomatomok mozgásainak távolságait, melyek a vizsgálat szerint annyira parányiak, hogy az nem befolyásolja az elemzéseket. "Elcsíptük mindkét tartományt, átlagolva a mért arányokat" - mondta Valley. "Ebből megkaptuk az urán és a belőle keletkezett ólom valós arányát, ezáltal a tényleges kort"

A kor megerősítése csökkenti a Holdat létrehozó becsapódás és a Föld kérgének kialakulása között tátongó űrt, értékelte az eredményeket Samuel Bowring, az MIT professzora, aki úgy véli, a Föld vizének kialakulásához így nem volt szükség az aszteroidákra, a nagy bombázásnak is nevezett 3,9 milliárd évvel ezelőtti időszakban. Ehelyett a víz már abban a folyékony magma óceánban jelen volt, amiből a cirkon kristályok kialakultak. "Soha nem fogjuk megtudni, mennyi víz volt ténylegesen jelen, de ezeknek a gránitokból eredő cirkonoknak a legegyszerűbb értelmezése szerint már a kezdetektől egy vizes bolygón volt" - mondta Bowring. "A víz valószínűleg a Föld kialakulása során halmozódott fel, a bolygó többi részével együtt"