ชายฝั่งตะวันออกของอ่าวฮัดสันของแคนาดา หินที่มองเห็นได้ที่นี่มีอายุ 2.7 พันล้านปี แต่สารตั้งต้นของพวกเขาอาจก่อตัวเป็นเปลือกโลกที่เก่าแก่ที่สุดในโลก (เครดิตภาพ: อเล็กซานเดร ฌอง)
หินจากชายฝั่งตะวันออกของอ่าวฮัดสันในแคนาดามีองค์ประกอบของเปลือกโลกที่เก่าแก่ที่สุดของโลกการวิจัยใหม่พบว่า
หินตัวเองเป็นหินแกรนิตที่มีอายุ 2.7 พันล้านปี แต่พวกเขายังคงถือสัญญาณทางเคมีของหินสารตั้งต้นที่
ถูกละลายและรีไซเคิลเพื่อสร้างหินที่มีอยู่ในปัจจุบัน การศึกษาใหม่ที่ตีพิมพ์ทางออนไลน์ในวันนี้ (17 มีนาคม) ในวารสาร Science พบว่าสารตั้งต้นเหล่านี้เกิดขึ้นเมื่อประมาณ 4.3 พันล้านปีก่อน
โลกมีอายุ 4.6 พันล้านปีและผลกระทบทางดาราศาสตร์ที่ก่อตัวเป็นดวงจันทร์เกิดขึ้นเมื่อประมาณ 4.5 พันล้านปีก่อน นั่นทําให้หินสารตั้งต้นของหินแกรนิตของแคนาดาเป็นหนึ่งในเปลือกโลกที่เก่าแก่ที่สุดหลังจากผลกระทบจากการก่อตัวของดวงจันทร์โจนาธานโอนีลผู้นําการศึกษากล่าวว่านักธรณีวิทยาที่มหาวิทยาลัยออตตาวาในแคนาดากล่าว [ไทม์ไลน์ภาพ: โลกก่อตัวขึ้นอย่างไร]
การวิจัยใหม่นี้เป็นความพยายามที่จะมองย้อนกลับไปใน Hadean eon ซึ่งเป็นช่วงที่ลึกลับและค่อนข้างหลอมเหลวของประวัติศาสตร์โลก Hadean เริ่มต้นด้วยการก่อตัวของโลกและสิ้นสุดเมื่อประมาณ 4 พันล้านปีก่อนและเหลืออยู่ทางธรณีวิทยาน้อยมากในยุคนี้ หินส่วนใหญ่จาก Hadean ถูกนํากลับมาใช้ใหม่เป็นเวลานานแล้วในเสื้อคลุมของดาวเคราะห์”หินที่มีอายุ 3.6 [พันล้าน] ถึง 3.8 พันล้านปีขึ้นไป เราสามารถนับหินเหล่านั้นบนนิ้วมือของเราได้ โดยพื้นฐานแล้ว” โอนีลบอกกับ Live Science “เรามีตัวอย่างหินจํานวนจํากัดมากที่จะเข้าใจประวัติศาสตร์โลกพันล้านปีแรก”
ภาพระยะใกล้ของหินแกรนิตอายุ 2.7 พันล้านปีจากอ่าวฮัดสัน เห็นได้ชัดว่าหินเหล่านี้เป็นหินรุ่นที่สองของโลก: หินแม่ของพวกเขามีอายุประมาณ 4.3 พันล้านปี (เครดิตภาพ: อิซาเบล ลาฟรานซ์)
หินแกรนิตที่พบทางตอนเหนือของอ่าวฮัดสันของแคนาดาไม่ได้มีอายุถึง Hadean, แต่พวกเขาชนกับเข็มขัดหินสีเขียว Nuvvuagittuq, การก่อตัวที่คิดว่าจะมีหินที่เก่าแก่ที่สุดที่รู้จักกันบนโลก, ระหว่าง 3.8 พันล้านและ 2.48 พันล้านปีเก่า. (วัสดุทางธรณีวิทยาที่เก่ากว่าเพียงอย่างเดียวคือเมล็ดแร่ขนาดเล็กที่เรียกว่าเพทายจาก Jack Hills ของออสเตรเลีย แต่หินดั้งเดิมที่ยึดธัญพืชเหล่านั้นไว้นั้นผุกร่อนไปนานแล้ว)
นักวิทยาศาสตร์บางคนคิดว่าทั้งเพทาย Jack Hills และเข็มขัดหินสีเขียว Nuvvuaguittuq มีร่องรอยของ
ชีวิตที่เก่าแก่ที่สุดในโลกแม้ว่าการค้นพบเหล่านั้นจะเป็นที่ถกเถียงกันอยู่ก็ตาม แผนผังครอบครัวทางธรณีวิทยาO’Neil และผู้เขียนร่วมของเขา, ริชาร์ดคาร์ลสันจากสถาบันวิทยาศาสตร์คาร์เนกี, มีความสนใจในหินแกรนิตอายุ 2.7 พันล้านปีเพราะพวกเขารู้ว่าหินประเภทนั้นจะต้องถูกสร้างขึ้นโดยหิน “พ่อแม่” ที่ถูกฝังและละลายบางส่วนก่อนที่จะปฏิรูป. คําถามคือหินแม่คนนั้นอายุเท่าไหร่?
นักวิจัยจึงหันไปหาการออกเดทแบบ samarium-neodymium ซึ่งเป็นวิธีการที่ใช้อัตราส่วนของการเปลี่ยนแปลงที่แตกต่างกันของธาตุหายากทั้งสองนี้เพื่อกําหนดอายุ ความผันแปรของโมเลกุลหนึ่งหรือไอโซโทปของ samarium, samarium-146 ไม่มีอยู่บนโลกอีกต่อไป: ทุกอย่างได้รับการสลายตัวของกัมมันตภาพรังสีภายใน 500 ล้านปีแรกของประวัติศาสตร์โลก O’Neil กล่าว
Samarium-146 สลายตัวเป็นนีโอดิเมียม-142 ดังนั้นหินใด ๆ ที่เกิดขึ้นหลังจาก 500 ล้านปีแรกของประวัติศาสตร์โลกจึงมีอัตราส่วนของนีโอดิเมียม -142 ต่อไอโซโทปนีโอดิเมียมอื่น ๆ นักวิจัยกล่าวว่าหินใด ๆ ที่แสดงการเปลี่ยนแปลงในอัตราส่วนนีโอดิเมียมนี้จะต้องก่อตัวขึ้นในช่วง 500 ล้านปีแรกของประวัติศาสตร์โลก
โผล่ออกมาจากหินแกรนิตอายุ 2.7 พันล้านปี หินที่ถูกรีไซเคิลเพื่อสร้างหินแกรนิตนี้น่าจะก่อตัวขึ้นเมื่อประมาณ 4.3 พันล้านปีก่อนและจากนั้นก็ยังคงเป็นเปลือกโลกในมหาสมุทรมานานกว่าพันล้านปีก่อนที่จะจมอยู่ใต้น้ําและละลายบางส่วน. จากนั้นพวกเขาก็ปฏิรูปเป็นหินที่ยังคงมีอยู่ในปัจจุบัน (เครดิตภาพ: โจนาธาน โอนีล)มันเป็นเพียงความผันแปรแบบนั้นที่นักวิทยาศาสตร์พบในหินฮัดสันเบย์ซึ่งเป็นการขาดดุลในอัตราส่วนนีโอดิเมียม -142 ถึงนีโอดิเมียม -144 เมื่อเทียบกับหินสมัยใหม่”หมายความว่าหินแม่ของพวกเขาต้องแก่มาก” โอนีลกล่าว นักวิจัยยังพบว่าหินแม่น่าจะเป็นเปลือกโลกในมหาสมุทรหินบะซอลต์มากกว่าดินแดนแห้งนักวิจัยประเมินว่าหินแม่มีอายุมากกว่าหินแกรนิตสมัยใหม่ที่อยู่รอดในปัจจุบัน 1.5 พันล้านปี. นั่นน่าสนใจไม่เพียงเพราะหินแม่เป็นเปลือกโลกที่เก่าแก่ที่สุดในโลก O’Neil กล่าว แต่เป็น
