« Voir le monde dans un grain de sable », la phrase d’ouverture d’un poème Guillaume Blakeest une expression fréquemment utilisée qui capture également une partie de ce que font les géologues.
On note la composition de grains minéraux, plus petits que la largeur d’un cheveu humain. Ensuite, nous extrapolons les processus chimiques qu’ils proposent de penser construire notre planète Lui-même.
Maintenant, cette attention particulière nous a amenés vers de nouveaux sommets, reliant les minuscules grains à la place de la Terre dans l’environnement galactique.
regardant l’univers
A plus grande échelle, les astrophysiciens cherchent à comprendre l’univers et notre place dans celui-ci. Ils utilisent les lois de la physique pour développer des modèles décrivant les orbites d’objets astronomiques.
Bien que nous puissions penser que la surface de la planète est quelque chose qui s’est formé par des processus entièrement internes à la Terre elle-même, notre planète a sans aucun doute ressenti les effets de son environnement cosmique. Ceci comprend Changements périodiques de l’orbite terrestreles changements dans la production du soleil, les sursauts gamma et bien sûr les collisions de météorites.
Le simple fait de regarder la lune et sa surface cratérisée devrait nous le rappeler, étant donné que la Terre est 80 fois plus grande que son satellite gris. En fait, des travaux récents ont souligné l’importance des impacts de météores dans Production de la croûte continentale sur Terreaidant à former des « graines » flottantes qui flottent sur la couche la plus externe de notre planète dans sa jeunesse.
Nous et notre équipe internationale de collègues avons maintenant identifié un rythme dans la production de cette croûte continentale précoce, et le rythme indique un très bon mécanisme moteur. Cet ouvrage vient d’être publié dans la revue de géologie.
Le rythme de production de la croûte terrestre
De nombreuses roches sur Terre sont composées de magma fondu ou semi-fondu. Ce magma provient soit directement du manteau – la couche principalement solide mais qui s’écoule lentement sous la croûte de la planète – soit du réempilement de parties plus anciennes de la croûte préexistante. Lorsque le magma liquide se refroidit, il finit par se solidifier en roche solide.
Grâce à ce processus de refroidissement de la cristallisation du magma, les grains minéraux se développent et peuvent piéger des éléments tels que l’uranium qui se désintègrent avec le temps et produisent une sorte de chronomètre, Enregistrez leur âge. Non seulement cela, il peut également piéger les cristaux autres éléments qui suivent la formation du magma paternel, comme la façon dont un nom de famille peut retracer la famille d’une personne.
En utilisant ces deux informations – l’âge et la composition – nous pouvons alors reconstruire une chronologie de la production de la croûte. Ensuite, nous pouvons décoder leurs fréquences principales, en utilisant la magie mathématique de Transformée de Fourier. Cet outil décode essentiellement la fréquence des événements, tout comme le décodage des ingrédients qui sont entrés dans le mélangeur pour faire un gâteau.
Les résultats de cette approche indiquent un rythme de production de croûte d’environ 200 millions d’années sur la Terre primitive.
Notre place dans l’univers
Mais il existe un autre processus avec un rythme similaire. Notre système solaire et les quatre bras spiraux de la Voie lactée orbitent autour du trou noir supermassif au centre de la galaxie, mais ils se déplacent à des vitesses différentes.
Les bras spiraux tournent à une vitesse de 210 kilomètres par seconde, tandis que le Soleil accélère à 240 kilomètres par seconde, ce qui signifie que notre système solaire navigue dans et hors des bras de la galaxie. Vous pouvez considérer les bras en spirale comme des zones denses qui ralentissent le passage des étoiles comme un embouteillage, qui ne balaye que la route (ou à travers le bras).
Ce modèle donne environ 200 millions d’années entre chaque entrée de notre système solaire dans un bras spiral de la galaxie.
Il semble donc y avoir une relation possible entre le moment de la production de la croûte sur Terre et le temps qu’il faut pour orbiter les bras spiraux de la galaxie – mais pourquoi ?
coups du nuage
Aux confins de notre système solaire, un nuage de débris de roche glacée a été nommé Nuage d’Oort On pense qu’il tourne autour de notre soleil.
Étant donné que le système solaire se transforme périodiquement en un bras en spirale, une interaction entre celui-ci et le nuage d’Oort est proposée pour déloger la matière du nuage, le rapprochant du système solaire interne. Certains de ces matériaux peuvent toucher le sol.
La Terre est soumise à des impacts relativement fréquents des corps rocheux de la ceinture d’astéroïdes, qui atteignent une vitesse moyenne de 15 kilomètres par seconde. Mais les comètes éjectées du nuage d’Oort arrivent beaucoup plus vite, à une moyenne de 52 km par seconde.
Nous soutenons que ce sont ces effets cycliques à haute énergie qui sont retracés à travers son record de production de cosses conservées petits grains de métal. La comète impacte le cratère sur d’immenses étendues de la surface de la Terre, éliminant la pression du manteau, ce qui n’est pas si différent de casser un bouchon sur une bouteille de pétillant.
Cette roche en fusion, enrichie d’éléments légers tels que le silicium, l’aluminium, le sodium et le potassium, flotte efficacement sur le manteau plus dense. Bien qu’il existe de nombreuses autres façons la croûte continentale est néeil est probable que Effet Sur notre planète primitive, des graines flottantes se sont formées à partir de la croûte. Le magma produit à partir de processus géologiques ultérieurs adhère à ces premières graines.
L’annonciateur de la mort ou les jardiniers de la vie terrestre ?
La croûte continentale est vitale pour la plupart des cycles naturels de la Terre – elle interagit avec l’eau et l’oxygène, forme de nouveaux produits d’altération et héberge la plupart des minéraux et du carbone biologique.
Les grands impacts de météores sont des événements catastrophiques peut effacer la vie. Cependant, les influences peuvent avoir été fondamentales pour le développement de la croûte continentale sur laquelle nous vivons.
Avec la dernière syllabe de astéroïdes interstellaires A travers le système solaire, certains sont allés jusqu’à suggérer La vie s’est déplacée à travers l’univers.
Quelle que soit la raison pour laquelle nous venons ici, c’est incroyable par une nuit claire de regarder le ciel et de voir les étoiles et la structure qui suit, puis de regarder vos pieds et de sentir les grains minéraux, les roches et la croûte continentale en dessous – tous liés par un très grand rythme en effet.
Chris Kirklandprofesseur de géologie Université Curtin Et le Philippe Suttonmaître de conférences en astrophysique, Université Lincoln
Cet article a été republié de Conversation Sous licence Creative Commons. Lis le article original.
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