Průkopnický objev plášťových hornin vědců poskytuje nové poznatky o vulkanické činnosti Země, prvotních cyklech a možná o původu života, což představuje velký pokrok ve vědách o Zemi.
Mezinárodní tým začal zkoumat roli pláště při podpoře života na Zemi, stimulaci sopečné činnosti a ovlivňování globálních cyklů.
Vědci úspěšně získali první dlouhý úlomek horniny, který vznikl v zemském plášti, vrstvě pod kůrou a největší součásti planety. Očekává se, že tyto horniny objasní roli pláště při vzniku života na Zemi, vulkanickou činnost, ke které dochází při tání, a její dopad na globální cykly životně důležitých prvků, jako je uhlík a vodík, podle výzkumu. tým.
1 268 m (4 160 stop) téměř souvislé plášťové horniny bylo vytěženo z „tektonického okna“, části mořského dna, kde byly plášťové horniny obnaženy podél Středoatlantického hřbetu, během expedice 399 „Building Blocks of Life, Atlantis Block“ pro vrtná loď v oceánu Guedesovo rozhodnutí Na jaře 2023.
S pokusy z počátku 60. let 20. století byla těžba rekordním úspěchem vedeným International Ocean Discovery Programme, mezinárodním konsorciem pro mořský výzkum složeným z více než dvou desítek zemí, které získává válcovité vzorky sedimentu a horniny ze dna oceánu ke studiu. Historie Země.
Vědci tvrdí, že horniny extrahované z pláště jsou více podobné těm, které byly nalezeny na rané Zemi, a ne běžnějším horninám, které dnes tvoří naše kontinenty. Obrazový kredit: Profesor Johan Lisenberg
Analýza vytěžených hornin
Od té doby tým mise sestavil soupis hornin exhumovaných z pláště, aby pochopil jejich složení, strukturu a kontext.
Jejich výsledky byly prezentovány v časopise vědyTato studie odhaluje delší historii rozpouštění v obnovených horninách, než se očekávalo.
Vedoucí autor profesor Johan Lisenberg ze School of Earth and Environmental Sciences Cardiff University řekl: „Když jsme v loňském roce obnovili horniny, byl to velký průlom v historii věd o Zemi, ale co je důležitější, jejich hodnota spočívá v tom, jaký plášť horninových jader. nám může říci o formování a vývoji naší planety.“ Naše studie začíná zkoumáním složení pláště dokumentací minerálů nalezených v obnovených horninách a také jejich chemického složení. V horninách je mnohem méně pyroxenu, a horniny obsahují velmi vysoké koncentrace hořčíku, které jsou výsledkem mnohem většího tání, než jsme očekávali.
Profesor Johan Lissenberg (vlevo) a jeho kolegové analyzují jádra získaná z „tektonického okna“ na Středoatlantickém hřebeni. Obrazový kredit: Leslie Anderson, Exp. 399, JRSO_IODP
K tomuto tání došlo, když se plášť zvedl z hlubokých částí Země směrem k povrchu.
Výsledky další analýzy tohoto procesu by mohly mít zásadní důsledky pro pochopení toho, jak se magma tvoří a jak vede k sopečné činnosti, říkají vědci.
„Našli jsme také kanály, kterými bylo magma transportováno přes plášť, a byli jsme tak schopni vysledovat osud magmatu poté, co se zformovalo a přesunulo se na zemský povrch ty na dně oceánu, které tvoří většinu sopečné činnosti na Zemi.“ „Přístup k těmto horninám pláště nám umožní vytvořit spojení mezi sopkami a konečným zdrojem magmatu.“
Možná souvislost se vznikem života
Studie také poskytuje předběžné výsledky o tom, jak peridot, minerál hojný v horninách pláště, interaguje s mořskou vodou a spouští řadu chemických reakcí, které produkují vodík a další molekuly, které mohou pohánět život.
Vědci se domnívají, že to mohl být jeden ze základních procesů při vzniku života na Zemi.
„Skály, které existovaly na rané Zemi, jsou velmi podobné těm, které existovaly na Zemi,“ řekla Dr. Susan Q. Langeová, vědecká pracovnice v geologii a geofyzice z Woods Hole Oceanographic Institution, která byla spoluvědkyní na misi a součástí týmu, který pokračuje v analýze vzorků hornin a tekutin Během této expedice jsme je získali z nejběžnějších hornin, které dnes tvoří naše kontinenty.
Expedice 399 „Stavební bloky života, blok Atlantis“ oceánské vrtné lodi JOIDES Resolution na jaře roku 2023 obnovila 1 268 metrů téměř souvislého pláště. Copyright: Thomas Runge (Expedice 399, JRSO_IODP)
„Analýza těchto dat nám poskytuje kritický pohled na chemické a fyzikální prostředí, které existovalo na počátku historie Země a které mohlo poskytovat stálý zdroj paliva a příznivé podmínky v dlouhých geologických časových úsecích pro hostitele nejranějších forem života.“
Mezinárodní tým více než 30 vědců z mise JOIDES Resolution bude pokračovat ve výzkumu nalezených vzorků kráterů, aby řešil širokou škálu problémů.
Dr Andrew McCaig, docent na School of Earth and Environment na University of Leeds, který byl hlavním zastáncem Expedice 399 a spoluvedoucím vědcem na misi, dodal: „Všichni zapojení do Expedice 399, počínaje prvním návrhem v roce 2018 se může pochlubit úspěchy zdokumentovanými v tomto dokumentu.“ „Naše nová hluboká díra bude v následujících desetiletích žánrově ohýbanou sekcí v disciplínách tak rozmanitých, jako jsou procesy tání pláště, chemická výměna mezi horninami a oceánem, organická geochemie.“ a mikrobiologie Všechna data z mise budou plně k dispozici a budou vzorem toho, jak by se měla dělat mezinárodní věda.
Reference: „Dlouhá sekce Serpentinizovaného vyčerpaného peridotitu“ od C. Johana Lissenberga, Andrew M. McCaig, Susan Q. Lange, Peter Blum, Natsuo Abe, William J. Brazelton, Remy Coltat, Jeremy R. Deans, Christine L. Dickerson, Margaret Godard, Barbara E. John, Frieder Klein, Rebecca Cohen, Kuan-Yu Lin, Haiyang Liu, Ethan L. Lopez, Toshio Nozaka, Andrew J. Parsons, Vamdev Pathak, Mark K. Regan, Jordyn A. Rubary, Evan B. Savov, Esther M. Schwarzenbach, Olivier J. Sisman, Gordon Southam, Fengping Wang, C. Jeffrey Witt, Leslie Anderson a Sarah Treadwell, 8. srpna 2024, vědy.
DOI: 10.1126/science.adp1058
Přátelský webový obhájce. Odborník na popkulturu. Bacon ninja. Tvrdý twitterový učenec.
