Reilut neljä miljardia vuotta sitten maapallo oli ollut olemassa vasta puoli miljardia vuotta. Silloin Aurinkokunnan sisäosissa liikkui paljon erikokoisia kosmisia kappaleita, meteoreja.
Osa meteoreista ja Maa joutuivat törmäyskurssille. Maapalloon iskeytyneet meteorit, joita kutsutaan meteoriiteiksi, muokkasivat nuoren planeetan pintaa, joka oli vasta saanut ensimmäiset vakaat kuorilaattansa.
Törmäykset laskivat useiden nykyisten mantereiden kehityksen perustan.
Tukea vanhalle teorialle
Geologien on ollut vaikea selittää, kuinka Maa on saanut mantereensa. Kyse on erikoistapauksesta, sillä millään muulla planeetalla ei tiedetä olevan niitä.
Jo kymmeniä vuosia sitten esitetyn teorian mukaan mantereet ovat meteoriittien luomia.
Vanhan teorian näyttää vahvistavan australialaisen Curtinin yliopiston tutkimus, joka on julkaistu aikakauslehti Naturessa.
Meteoriryöppy sai aikaan kiteitä
Maan kauan vakaina pysyneitä vanhimpia mannerkuoren osia kutsutaan kratoneiksi. On oletettu, että kova meteoripommitus takoi ne kokoon.
Yksi parhaiten säilyneistä kratoneista on Australiassa sijaitseva Pilbara. Sen alueelta on löydetty zirkonikiteitä, jotka ovat todisteita muinaisista iskuista.
Kuva on otettu Länsi-Australiassa sijaitsevan Pilbaran kratonin alueella. Sikäläinen maankuori on hyvin vanhaa. Kratonit ovat vanhimpia mannerkuoren osia ja nykyisten mantereiden ytimiä. Pilbarasta löydetyt zirkonikiteet ovat todisteita alueen muinaisista meteori-iskuista.
"Tutkimalla Maan parhaiten säilyneen vanhan kuoren, Länsi-Australiassa sijaitsevan Pilbaran kratonin, pikkuriikkisiä zirkonimineraalikiteitä löysimme todisteen näistä valtavista meteori-iskuista", kertoo tutkimukseen osallistunut professori Tim Johnson lehdistötiedotteessa.
Tutkimuksessa otettiin kaikkiaan 26 kivinäytettä, ja niistä kaikista löydettiin zirkonirippeitä. Niiden iäksi määritettiin 2,9–3,6 miljardia vuotta. Ne sopivat siten oletukseen isojen meteorien esiiintymisajasta.
Tutkimusryhmä analysoi kiteissä olevan hapen eri isotooppeja (saman alkuaineen eri lajeja). Erityistä huomiota kiinnitettiin hapen isotooppien 18 ja 16 väliseen suhteeseen. Toisessa on 10 ja toisessa 8 neutronia.
Zirkoni on erittäin kova silikaattimineraali. Nimenomaan kovuuden ansiosta paleogeologit ovat voineet löytää yli neljä miljardia vuotta vanhoja kiteitä. Niiden avulla on mahdollista määrittää kivien ja kivilajien ikä.
Kyseisten ominaisuuksien ansiosta on mahdollista määrittää kivilajien ikä. Kun menetelmää sovellettiin Pilbaran kratoniin, sen kehitys paljastui vaiheittaiseksi.
Kolme muodotumisvaihetta
Alkuvaiheessa eli reilut 3,6 miljardia vuotta sitten syntyi runsaasti zirkoneja maankuoren osittaisen sulamisen yhteydessä. Kuumeneminen johtui todennäköisesti rajusta meteoripommituksesta.
Taiteilijan näkemys neljän miljardin vuoden takaisesta maapallosta. Tuolloin alkanut geologinen ajanjakso, arkeeinen aioni, loppui 2,5 miljardia vuotta sitten. Tuolloin maapallon pinta kiinteytyi ja vakautui ja nykyisten mantereiden perusta muodostui.
Maahan iskeytyneiden meteorien läpimitta saattoi olla kymmenistä satoihin kilometreihin, ja zirkonia kiteyttäneet törmäykset panivat alulle kratonisoitumisen.
Kratonit ovat muodostuneet kaikkialla samanlaisen tapahtumasarjan tuloksena.
Toisessa kehitysvaiheessa mannerytimessä tapahtui muutoksia ja se vakautui ja vahvistui. Kolmannessa vaiheessa syntyi graniittia.
Vakautumisen ja graniitin syntymisen yhdistelmä johti nykyisten mantereiden muodostumiseen.
"Tutkimuksemme todistaa ensimmäistä kertaa pitävästi, että ne prosessit, jotka viime kädessä muodostivat mantereet, alkoivat valtavista meteori-iskuista, jotka vastasivat dinosaurukset hävittänyttä meteori-iskua mutta jotka tapahtuivat miljardeja vuosia sitä aiemmin", toteaa Tim Johnson.
Seuraavaksi aiotaan tutkia lisää maapallon 35:tä muuta tunnettua kratonia, jotta niitä voidaan verrata Pilbaraan.