Důkazní materiál pro svou hypotézu našli vědci v krystalech minerálu zirkon, vykopaných v Západní Austrálii z kusu zemské kůry, který zůstal stabilní po více než miliardu let. Tento útvar je známý jako Pilbarský kraton a jde o nejzachovalejší část kontinentální litosféry na světě (kraton je rozsáhlá stabilní strukturní jednotka zemské kůry, obvykle tvořená magmatickými a metamorfovanými horninami, jež je podobná například štítu nebo tabuli, pozn. red.).

A právě krystaly zirkonu, jež se nacházejí v Pilbarském kratonu, napověděly vědcům, že předtím, než se kontinenty rozpadly, dopadly na Zemi obří meteority.

| Video: Youtube

Tři fáze formování kratonu

„Studium složení izotopů kyslíku v těchto krystalech zirkonu odhalilo proces ‚shora dolů‘, který začíná tavením hornin blízko povrchu a postupuje do hloubky, což je v souladu s geologickým efektem dopadů obřích meteoritů. Náš výzkum tak poskytuje první solidní důkaz, že procesy, jež nakonec vedly k vytvoření kontinentů, začaly dopady obrovských meteoritů, podobných tomu, jenž způsobil vyhynutí dinosaurů, k nimž ale došlo o miliardy let dříve,“ vysvětlil geolog Tim Johnson z Curtinovy univerzity v Austrálii. Informuje o tom Science Alert.

Zkoumáno bylo 26 vzorků hornin obsahujících úlomky zirkonu staré 3,6 až 2,9 miliardy let. Výzkumný tým pečlivě analyzoval izotopy kyslíku, konkrétně kyslíku-18 a kyslíku-16, které mají deset a osm neutronů. Ty se používají v paleogeologii k určení teploty vzniku horniny, v níž se izotopy nacházejí. Na základě této analýzy byl tým schopen rozlišit tři odlišné základní fáze ve formování a vývoji Pilbarského kratonu.

První fází byla tvorba velkého podílu zirkonů, jež odpovídá částečnému roztavení kůry. Podle vědců bylo toto částečné tání způsobeno pravděpodobně bombardováním meteority, které při dopadu zahřívaly planetární kůru. Nejstarší shluk těchto zirkonů byl podle interpretace týmu výsledkem jediného obrovského nárazu, jenž vedl ke vzniku kratonu.

Jak se oddělily kontinenty:

| Video: Youtube

Druhá etapa představovala období přetvoření a stabilizace jádra kůry, načež následovala etapa třetí – období tavení a tvorby žuly. Toto stabilizované jádro se pak mnohem později vyvinulo v dnešní kontinenty, stejně jako kratony nalezené na jiných kontinentech po celém světě.

Chce to ještě přezkoumat

Na druhé straně, v dávných eonech, tedy nejvyšších stupních geologické éry Země, zahrnujících období až přes miliardu let, zasypalo Zemi mnohem více meteoritů, než je počet kontinentů. Dostatek tepla k vytvoření kratonů, jež se zdají být dvakrát tlustší než jejich okolní litosféra, však mohly vygenerovat pouze dopady těch největších z nich. 

Tato zjištění odpovídají již dříve navrženým modelům pro tvorbu kratonů po celém světě a podle vědců představují zatím nejsilnější důkaz pro tuto teorii.

Stále však jde o výzkum jen na jednom kratonu z přibližně 35, které známe. Aby tým svoji teorii více podložil a ověřil si, že je globálně konzistentní, bude muset porovnat své výsledky s větším počtem vzorků z jiných kratonů.

„Zdá se, že údaje z jiných oblastí pravěké kontinentální kůry na Zemi vykazují vzory podobné těm, jež byly rozpoznány v Západní Austrálii," řekl Johnson. „Rádi bychom otestovali naše nálezy na těchto pravěkých horninách, abychom zjistili, zda je náš model použitelný šířeji, jak se domníváme.“

Výzkum byl publikován v časopisu Nature.