Geologer har længe drøftet, om en stenet dannelse i Canada indeholder verdens ældste klipper – nye målinger gør en overbevisende sag, som det gør
Nuvvuagittuq Greenstone -bæltet i Canada kan indeholde verdens ældste klipper
For lidt over 4 milliarder år siden infiltrerede Magma fra Jordens mantel et brud i den unge planet’s primordiale skorpe. I løbet af de følgende aeoner smeltede næsten hele planetens tidlige skorpe tilbage i mantlen undtagen for et lille område omkring dette brud, der overlever i dag.
I det mindste er det historien i henhold til den seneste analyse af radioaktive isotoper i denne klippe, som stadig er tilgængelig på overfladen som en del af Nuvvuagittuq Greenstone Belt, en formation på bredden af Hudson Bay i Canada. Denne potentielle prøve af Jordens tidlige skorpe er genstand for en langvarig debat blandt geologer: Er det verdens ældste rock eller blot ekstremt gammel?
Jonathan O’Neil ved University of Ottawa og hans kolleger startede debatten i en undersøgelse fra 2008, der estimerede, at klipperne omkring indtrængen er omkring 4,3 milliarder år gamle, hvilket ville gøre dem til verdens ældste. Med den alder ville de have dannet sig under Hadean Aeon kun et par hundrede millioner år efter planeten selv.
Mens der er fundet et par mineralkorn, der er ældre end det, ville komplette Hadean-klipper tilbyde et nyt vindue på denne tidlige periode af Jordens historie, måske kaster lys over geologiske mysterier som starten af pladetektonik og sammensætningen af de første oceaner.
Metoden, som forskerne brugte til at datere, klipperne gjorde imidlertid 4,3 milliarder år gammel alder kontroversiel. Ideelt set kan meget gamle klipper dateres ved hjælp af et hårdføre mineral kaldet Zircon, som opretholder sin originale kemiske make-up i løbet af milliarder af år. Men disse vulkanske klipper indeholdt ikke zirkon. ”Vi kan ikke datere disse klipper ved hjælp af den teknik, som alle elsker,” siger O’Neil.
I stedet målte de atomvægten af neodymium og samarium i klippen. Når Samarium nedbrydes, producerer det forskellige isotoper af neodymium til kendte hastigheder. Forholdet mellem neodym og samariumisotoper, der er tilbage i klipperne, kan således tjene som et “ur”, der tæller op fra det tidspunkt, hvor klipperen krystalliseres fra magma. Faktisk to isotoper af samariumfald i forskellige hastigheder, hvilket giver dem mulighed for at tjene som to parallelle ure. Problemet var, at de to ure ikke var enige om klippens alder, hvilket førte forskere til at bestride, at det faktisk var Hadean.
”Jeg tror ikke, at et flertal af det tidlige jordundersøgelsesfællesskab var overbevist,” siger Richard Walker ved University of Maryland.
Nu har O’Neil og hans kolleger talt neodym og samarium isotoper i klipper, der trænger ind i det lag, de mener er 4,3 milliarder år gammel. Per definition er sådanne indtrængen yngre end de lag, der omgiver dem. Derfor ville datering af indtrængen indstille en minimumsalder for den omgivende klippe.
Et detaljeret overblik over Nuvvuagittuq Greenstone -bæltet i Canada
I indtrængen, i modsætning til den ældre klippe, der omgiver den, fortæller de to ure den samme historie: klippen er omkring 4,16 milliarder år gammel. ”Begge ure giver den nøjagtige samme alder,” siger O’Neil. Dette understøtter ideen om, at den omgivende klippe dannede sig godt inden for Hadean Aeon, hvilket ville gøre det til den eneste kendte rest af Jordens tidlige skorpe.
”Jeg tror, de gør så god sag, som du kan gøre,” siger Graham Pearson ved University of Alberta i Canada.
”Den enkleste forklaring på disse data er, at dette er de ældste klipper i verden,” siger Jesse Reimink ved Pennsylvania State University. Det er dog usandsynligt, at det er det sidste ord om sagen, siger han. ”Når man beskæftiger sig med de ældste klipper og mineraler, er der ikke sådan noget som afgjort.”