Skriver in PNAS , forskare från Kölns universitet presenterar viktiga nya begränsningar som visar att plattektoniken började relativt långsamt, även om den tidiga jordens inre var mycket varmare än idag.

I ett internationellt samarbete, jordforskare vid universitetet i Köln upptäckte att under jordens tidiga historia mantelkonvektion, dvs den interna blandningen av vår planet, var förvånansvärt långsam och spatialt begränsad. Detta fynd är oväntat eftersom vår planet var mycket varmare under de första hundratals miljoner åren efter dess bildande. Därför, det har antagits att mantelkonvektion på jorden var mycket snabbare i sin linda. Enligt deras studie "Konvektiv isolering av Hadean mantelreservoarer genom arkeisk tid, " dock, jorden upplevde inte mantelkonvektion i full hastighet förrän för 3 miljarder år sedan, när modern plattektonik tros ha fungerat fullt ut.

För sina studier, geologerna undersökte upp till 3,5 miljarder år gamla magmatiska bergarter från NW Australien som täcker 800 miljoner år av jordens tidiga historia. Analysen av dessa stenföljder avslöjade att de äldsta proverna uppvisar små anomalier i isotopförekomsterna av grundämnet volfram (W) som gradvis minskar med tiden. Ursprunget till dessa anomalier, nämligen den relativa mängden av ¹⁸² W, relaterar till forntida heterogeniteter i den terrestra manteln som måste ha bildats omedelbart efter att jorden bildades för mer än 4,5 miljarder år sedan. Bevarandet av dessa ¹⁸² Oavvikelser i de magmatiska bergarterna från NW Australien visar att orörda mantelreservoarer från början av vår planet bevarades över tidsskalor som översteg mer än en miljard år.

Detta fynd är mycket överraskande, eftersom högre manteltemperaturer i den tidiga jorden tyder på att mantelkonvektion var mer omfattande och mycket snabbare än idag. Intressant, det observerade ¹⁸² Oavvikelser börjar minska för cirka 3 miljarder år sedan, inom en geologisk era som antas markera början på modern plattektonik. Uppkomsten av modern plattektonik, involverar subduktionsprocesser och bergshöjningar, har visat sig vara en nyckelhändelse som utlöser uppkomsten av stora kontinentala massor och en syrerik atmosfär, som alla satte scenen för uppkomsten av mer komplext liv.