Mathematische Modelle werfen ein neues Licht darauf, wie sich Kontinente gebildet haben könnten

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Das Leben ist einzigartig auf unserem Planeten. Oder etwa nicht?

Im Mittelpunkt dieser Frage steht die Entstehung der Plattentektonik, die Sauerstoff und Wasser aus dem Erdinneren in die Atmosphäre transportierte und Berge und tiefe Ozeane bildete, in denen das Leben gedeihen konnte. Die geologische Aufzeichnung deutet darauf hin, dass dies vor drei bis zweieinhalb Milliarden Jahren geschah, aber die Aufzeichnung bleibt zu spärlich, um zu erklären, wie und warum dies geschah, so Dr. Fabio Capitanio, ein Forscher der Monash School of Earth, Atmosphere and Environment, dessen Arbeit gerade in der Geology und in der Earth and Planetary Science Letters veröffentlicht wurde.

“Wir haben die frühe Evolution der Erde in unseren numerischen Modellen reproduziert und dabei auch ihr heißeres Innere unter einer starren, kalten Oberfläche berücksichtigt”, sagte Dr. Capitanio, der auch Mitglied im Australian Research Council (ARC) Future Fellow ist.

“Unsere Studien zeigen die Bildung relevanter Merkmale wie Kontinente mit ihrer Kruste und ihren tiefen Wurzeln sowie die Bildung von Bergen.

“Unsere Arbeit deutet darauf hin, dass andere Planeten im gleichen tektonischen Regime funktionieren könnten, wo Oberflächenverformung und Topographie dokumentiert wurden, aber es gibt dort keine Plattentektonik und deshalb gibt es auch kein Leben.”

Dr. Capitanio ist spezialisiert auf die Erforschung der Dynamik der Tektonik und der Plattenbewegungen der Erde und erforscht die Mechanismen, die einzelne Platten oder andere planetare Bewegungen bewirken.

Die Studie ergänzt das Wissen über die Bildung der Superkontinente und ihre Fragmentierung in die heutigen Kontinente.

In der in Earth and Planetary Science Letters veröffentlichten Studie untersuchte das Forschungsteam mit Hilfe numerischer Modellierung die Prozesse, die ursprünglich die Außenhülle der Erde, die Lithosphäre, in Kontinente und Ozeanbecken differenzierten, und die Auswirkungen auf die Oberflächentektonik unter für die frühe Erde relevanten Bedingungen.

In der in der Zeitschrift Geology veröffentlichten Arbeit konzentrierte sich das Forschungsteam auf die Bildung der ersten Gebirgsketten, wie die Gesteine in Bewegung gerieten und an die Oberfläche exhumiert wurden.

“Beide Studien zeigen eine neue Art und Weise, wie die Erde funktioniert”, sagte Dr. Capitanio. “Bisher konnte die geologische Aufzeichnung nicht mit einem der beiden bekannten tektonischen Modi verglichen werden”, sagte er. “Wir haben einen neuen gefunden, der die Evolution unseres Planeten mit seinem Gesteinsaufbau in Einklang bringt. Sie sind von Bedeutung, weil die Entwicklung anderer Planeten ähnlich ist. Allein durch die Betrachtung ihrer Oberfläche aus der Ferne versuchen wir zu verstehen, ob die Plattentektonik und damit das Leben jemals hätten stattfinden können. Wir haben jetzt ein neues Werkzeug dafür.”


Veröffentlichung Geology: F.A. Capitanio et al. Reconciling thermal regimes and tectonics of the early Earth, 2019. DOI: 10.1130/G46239.1

Veröffentlichung Earth and Planetary Science Letters: F.A. Capitanio et al. Lithosphere differentiation in the early Earth controls Archean tectonics, 2019. DOI: 10.1016/j.epsl.2019.115755

Quelle: off. Pm der Monash University


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Pia Gaupels

Gründerin bei GeoHorizon
Pia Gaupels, *86, Bibliotheksinformationsstudium an der TH Köln von 2007-2010. Studiert seit 2014 an der Universität Münster Geowissenschaften. Der Schwerpunkt liegt auf Planetare Geologie und Geoinformationswissenschaften. 2015 gründete Sie die Seite Geohorizon. Sie ausgeprägte Fähigkeiten in der Bild- und Videobearbeitung und arbeitet seit 2018 wieder als Bibliothekarin.

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