Forskare har funnit att 4,02 miljarder år gamla kiseldioxidrika felsiska stenar från floden Acasta, Kanada - den äldsta bergformationen som är känd på jorden - bildades troligen vid höga temperaturer och på ett överraskande grunt djup av planetens begynnande jordskorpa. De höga temperaturer som behövs för att smälta den grunda skorpan orsakades sannolikt av ett meteoritbombardemang cirka en halv miljard år efter att planeten bildades. Detta smälte den järnrika skorpen och bildade de graniter vi ser idag. Dessa resultat presenteras för första gången på Goldschmidt -konferensen i Boston i morgon (14 augusti), efter publicering i peer-reviewed journal Naturgeovetenskap .

De felsiska stenarna (stenar rika på kiseldioxid/kvarts) som finns vid floden Acasta i Kanada, är jordens äldsta stenar, även om det finns äldre mineralkristaller. Forskare har länge vetat att Acasta -stenarna skiljer sig från majoriteten av felsiska stenar vi ser idag, såsom graniterna som ofta används som byggnad eller dekorativt material. Nu har en grupp forskare från Australien och Kina modellerat bildandet av de äldsta felsiska stenarna i Acasta och funnit att de bara kunde ha bildats vid låga tryck och mycket höga temperaturer.

Forskare tror att den primitiva skorpan till stor del bestod av mörk, kiseldioxidfattiga mafiska stenar, så det har varit en fråga om hur Acastaflodens felsiska stenar kunde ha bildats.

"Vår modellering visar att stenarna i Acasta-floden härrör från smältning av redan existerande järnrik basaltisk sten, som bildade de översta lagren av skorpa på den primitiva jorden ", sa lagledaren Tim Johnson, från Curtin University, Perth.

"Vi använde fasjämvikt och spårelementmodellering för att visa att stenarna i Acasta -floden producerades genom delvis smältning av de ursprungliga mafiska bergarterna vid mycket låga tryck. Det skulle ha behövt något speciellt för att producera de 900 ° C -temperaturer som behövs för att generera dessa tidiga felsiska stenar vid så låga tryck, och det betyder förmodligen en drastisk händelse, troligen den intensiva uppvärmningen som orsakas av meteoritbombardemang.

Vi uppskattar att stenar inom den översta 3 km mafiska skorpan skulle ha smält vid produktion av de stenar vi ser idag. Vi tror att dessa gamla felsiska stenar skulle ha varit mycket vanliga, men passeringen av 4 miljarder år, och utvecklingen av platttektonik, betyder att nästan ingenting finns kvar.

Vi tror att dessa stenar kan vara de enda överlevande resterna av ett skott av utomjordiska effekter som präglade de första 600 miljoner åren av jordhistorien ".

Floden Acasta är en del av Slave Craton -formationen i norra Kanada, norr om Yellowknife och Great Slave Lake. Området är hemlandet för Tlicho -folket, vilket ledde till att geologerna som upptäckte klipporna gav dem namnet "Idiwhaa", härledd från Tlicho -ordet för forntida.

Kommenterar, Dr Balz Kamber (Trinity College Dublin) sa att "Idén med att göra felsiska smältningar genom stora eller jättepåverkan verkar trolig med tanke på dessa händelsers höga energi och de förpackade gamla ytorna på andra inre solsystemplaneter och månar. Men den underförstådda trycktemperaturregimen kan också tillåta smältning av grund skorpa under ett överhettat smälthav. Med andra ord, en indirekt konsekvens av själva påverkan ”.