I geofisici di Yale hanno riferito che la Terra è in continua evoluzione, La rete sotterranea di placche tettoniche era saldamente in atto più di 4 miliardi di anni fa, almeno un miliardo di anni prima di quanto generalmente pensassero gli scienziati.

Le placche tettoniche sono grandi lastre di roccia incastonate nella crosta terrestre e nel mantello superiore, il livello successivo verso il basso. Le interazioni di queste placche modellano tutte le masse terrestri moderne e influenzano le principali caratteristiche della geologia planetaria, dai terremoti e dai vulcani all'emergere dei continenti.

"Capire quando è iniziata la tettonica a zolle sulla Terra è stato a lungo un problema fondamentalmente difficile, "ha detto Jun Korenaga, un professore di scienze della terra e planetarie presso la Facoltà di Lettere e Scienze di Yale e autore senior del nuovo studio, pubblicato in Progressi scientifici . "Mentre torniamo più indietro nel tempo, abbiamo meno record geologici."

Un proxy promettente per determinare se le placche tettoniche fossero operative è la crescita dei continenti, ha detto Korenaga. Questo perché l'unico modo per costruire un pezzo di terra delle dimensioni di un continente è che la roccia superficiale circostante continui ad affondare profondamente per un lungo periodo, un processo chiamato subduzione che è possibile solo attraverso la tettonica a zolle.

Nel nuovo studio, Meng Guo, studente laureato di Korenaga e Yale, ha trovato prove di una crescita continentale a partire da 4,4 miliardi di anni fa. Hanno ideato una simulazione geochimica della Terra primordiale basata sull'elemento argon, un gas inerte che le masse terrestri emettono nell'atmosfera. L'argon è troppo pesante per sfuggire alla gravità terrestre, quindi rimane nell'atmosfera come un libro mastro geochimico.

"Per le caratteristiche peculiari dell'argon, possiamo dedurre cosa è successo alla Terra solida studiando questo argon atmosferico, " ha detto Korenaga. "Questo lo rende un ottimo contabile di eventi antichi."

La maggior parte dell'argon nell'atmosfera terrestre è 40Ar, un prodotto del decadimento radioattivo di 40K (potassio), che si trova nella crosta e nel mantello dei continenti. I ricercatori hanno affermato che il loro modello ha esaminato l'argon atmosferico che si è gradualmente accumulato nel corso della storia del pianeta per determinare l'età della crescita continentale.

Parte della sfida nella creazione della loro simulazione, i ricercatori hanno detto, incorporava gli effetti di un processo geologico chiamato "riciclaggio crostale". Questo si riferisce al ciclo con cui si forma la crosta continentale, poi viene eroso in sedimenti, e infine riportato nel sottosuolo dai movimenti delle placche tettoniche, finché il ciclo non si rinnova.

La simulazione ha quindi dovuto tenere conto delle emissioni di gas argon che non facevano parte della crescita continentale.

"La formazione della crosta continentale non è un processo a senso unico, " ha detto Korenaga.