En ny studie tyder på att plattektoniken – en vetenskaplig teori som delar jorden i stora bitar av jordskorpan som rör sig långsamt över heta trögflytande mantelbergarter – kunde ha varit aktiv från planetens allra första början. De nya rönen trotsar tidigare uppfattningar om att tektoniska plattor utvecklades under loppet av miljarder år.

Pappret, publiceras i Earth and Planetary Science Letters , har viktiga implikationer inom geokemi och geofysik. Till exempel, en bättre förståelse av plattektoniken kan hjälpa till att förutsäga om planeter bortom vårt solsystem kan vara gästvänliga för liv.

"Plattektoniken skapar förutsättningarna för liv, sa Nick Dygert, biträdande professor i petrologi och geokemi vid UT:s institution för geo- och planetvetenskap och medförfattare till studien. "Ju mer vi vet om forntida plattektonik, desto bättre kan vi förstå hur jorden blev som den är nu."

För forskningen, Dygert och hans team undersökte fördelningen av två mycket specifika ädelgasisotoper:Helium-3 och Neon-22. Ädelgaser är sådana som inte reagerar på något annat kemiskt element.

Tidigare modeller har förklarat jordens nuvarande Helium-3/Neon-22-förhållande genom att hävda att en serie storskaliga nedslag (som den som producerade vår måne) resulterade i massiva magmahav, som avgasade och stegvis ökade förhållandet mellan jorden varje gång.

Dock, Dygert tror att scenariot är osannolikt.

"Även om det inte finns några avgörande bevis för att detta inte hände, " han sa, "det kunde bara ha höjt jordens Helium-3/Neon-22-förhållande under mycket specifika förhållanden."

Istället, Dygert och hans team tror att förhållandet Helium-3/Neon-22 har höjts på ett annat sätt.

Eftersom jordskorpan kontinuerligt bildas, förhållandet mellan helium och neon i manteln under skorpan ökar. Genom att beräkna detta förhållande i manteln under skorpan, och med tanke på hur denna process skulle påverka jordens bulk under långa tidsperioder, en grov tidslinje för jordens tektoniska plattcykling kan fastställas.

"Helium-3 och Neon-22 producerades under bildandet av solsystemet och inte på annat sätt, sa Dygert. Som sådan, de ger värdefull insikt om jordens tidigaste förhållanden och efterföljande geologisk aktivitet."