Земля важко пережила "кризу середнього віку": на планеті зникли гори і завмерла еволюція

Нове дослідження показує, що протягом майже 1 млрд років під час "середнього віку" Землі гори буквально перестали рости, а ерозія їх повністю зруйнувала. Про це повідомляє LiveScience.

Екстремальний перерв у гороутворенні, що виник у результаті постійного стоншування континентальної кори Землі, збігся з особливо похмурим еоном, який геологи називають "нудним мільярдом". Точно також, як гори уповільнили своє зростання, прості форми життя в океанах Землі не змогли розвиватися протягом мільярда років.

За словами провідного автора з Пекінського університету Мін Тана, проблеми з утворення гір на континентах Землі, можливо, сповільнили рух морів на планеті.

"У середньому віці Землі континенти були безгористими. Більш плоскі континенти, можливо, зменшили надходження поживних речовин в океан і перешкоджали появі складного життя", — каже Тан.

На кордонах, де стикаються континентальні плити Землі, гори піднімаються вгору за рахунок процесу, званого орогенезом. Континентальна кора на цих кордонах у середній товщі підживлюється магмою, піднімаючи поверхневі породи на запаморочливі висоти. У цей же час, ерозія і гравітація прагнуть зруйнувати вершини. Коли тектонічні і магматичні процеси під поверхнею припиняються, гори починають руйнуватися.

Учені говорять, що навіть наймогутніші гори з часом зникають. Тому вивчення товщини давньої кори Землі може бути кращим способом зрозуміти, наскільки активно гори формувалися в минулому. Для цього автори дослідження проаналізували зміну складу мінералів циркону, що кристалізувалися в корі мільярди років тому.

Сьогодні крихітні зерна циркону легко знайти в осадових породах по всій поверхні планети. Точний склад кожного зерна може показати умови в корі, при яких мінерали вперше кристалізувалися багато століть тому.

"Більш товста кора утворює більш високі гори", — зазначає Тан.

Товщина земної кори контролює тиск, за якого магма змінює склад, що потім відбивається в цирконію, який народжується з цієї магми.

Учені виявили, що середня товщина активної континентальної кори змінювалася в тимчасових масштабах мільярд років. Найтовстіша кора формувалася в архейському еоні (від 4 до 2,5 млрд років тому) і фанерозі (від 540 млн років тому до теперішнього часу).

Між цими епохами, у протерозойському еоні, товщина кори різко знизилася, досягнувши свого мінімуму в "середньому віці" Землі.

Дослідники вважають, що невипадково найбільш "плоский" еон Землі на суші був одночасно найбільш "нудним" еоном у морі.

"Еволюція життя йшла надзвичайно повільно 1,8-0,8 мільярда років тому. Хоча еукаріоти виникли 1,7 млрд років тому, вони стали домінувати тільки 0,8 млрд років тому", — зазначають автори дослідження.

Але кембрійський вибух, що стався всього 300 млн років тому, породив майже всі основні групи тварин, які ми бачимо сьогодні. З якоїсь причини життя розвивалося дуже повільно під час "нудного мільярда", а потім зробило різкий стрибок вперед, коли кора почала потовщуватись.

Дослідники вважають, що без утворення нових гір, нові живильні речовини не надходили на поверхню Землі з нижньої частини мантії. Брак поживних речовин на суші також призвів до їхнього дефіциту в океанах.

Оскільки формування гір зупинилося на мільярд років, нестача фосфору та інших важливих елементів могла заморити голодом морське життя, обмежити її продуктивність і загальмувати еволюцію.

Але життя і гори знову почали активно формуватися, коли суперконтинент Родинія розпався в кінці протерозойського еону.