I geoscienziati sanno da tempo che alcune parti dei continenti si sono formate nel profondo passato della Terra, ma la velocità con cui la terra si elevava al di sopra dei mari globali e le forme esatte formate dalle masse terrestri sono finora sfuggite agli esperti.

Ma ora, analizzando circa 600, 000 analisi minerali da un database di circa 7, 700 diversi campioni di roccia, una squadra guidata da Jesse Reimink, assistente professore di geoscienze alla Penn State, pensa che si stiano avvicinando alle risposte.

I ricercatori affermano che le masse terrestri della Terra hanno iniziato a salire lentamente sul livello del mare circa 3 miliardi di anni fa. Quando la loro interpretazione è combinata con lavori precedenti, compreso il lavoro di altri ricercatori della Penn State, suggerisce che i continenti impiegarono circa 500 milioni di anni per raggiungere le loro vette moderne, secondo i risultati recentemente pubblicati in Lettere di Scienze della Terra e dei Pianeti .

Per giungere a questa conclusione, gli scienziati hanno applicato un'analisi statistica unica alle età di cristallizzazione dallo zircone minerale, che è attendibilmente databile e si trova frequentemente nelle rocce sedimentarie. Sebbene questi ricercatori non abbiano datato questi campioni, i campioni sono stati tutti datati utilizzando il sistema di decadimento uranio-piombo. Questo metodo misura la quantità di piombo in un campione e calcola dal tasso ben stabilito di decadimento dell'uranio, l'età del cristallo. Quando si forma lo zirconio, nessun piombo è incorporato nella sua struttura, quindi qualsiasi piombo proviene dal decadimento dell'uranio.

I minerali trovati nei campioni di roccia sedimentaria si formavano originariamente nei magmi più antichi ma, attraverso l'erosione e il trasporto, viaggiarono nei fiumi e alla fine furono depositati nell'oceano dove furono trasformati in rocce sedimentarie sotto la superficie del fondo marino. L'età degli zirconi recuperati da singoli campioni di roccia può essere utilizzata per stabilire il tipo di continente da cui sono stati erosi.

Le età degli zirconi delle rocce nordamericane orientali sono, ad esempio, diversi da quelli di terre emerse come il Giappone, che si è formato da un'attività vulcanica molto più recente.

"Se guardi il fiume Mississippi, sta erodendo rocce e zirconi da tutto il Nord America. Sta raccogliendo grani minerali che hanno una fascia d'età enorme, da un milione di anni a pochi miliardi di anni, " Reimink ha detto. "La nostra analisi suggerisce che non appena i sedimenti hanno iniziato a formarsi sulla Terra si sono formati da bacini sedimentari con una fascia di età altrettanto ampia".

I sedimenti si formano dall'erosione di rocce più antiche, e portano la firma delle terre emerse del passato in capsule del tempo come gli zirconi. La ricerca non svela le dimensioni complessive dei continenti primordiali, ma ipotizza che i bacini idrografici su scala moderna si siano formati già 2,7 miliardi di anni fa.

"La nostra ricerca combacia perfettamente con il record di roccia conservata, " ha detto Reimink.

Questa scoperta è fondamentale per alcuni motivi. Primo, sapere quando e come si sono formati i continenti fa progredire la ricerca sul ciclo del carbonio nel suolo, acqua e atmosfera. In secondo luogo, ci dà indizi sulle prime origini della Terra. Ciò potrebbe rivelarsi utile quando scopriremo di più sulla vita e sulla formazione di altri pianeti. La Terra è un pianeta che sostiene la vita, in parte, a causa di come la crosta continentale influenza la nostra composizione atmosferica e oceanica. Sapere come e quando si sono verificati questi processi potrebbe contenere indizi sulla creazione della vita.

"Ogni volta che siamo in grado di determinare i processi che hanno portato alla nostra esistenza, si riferisce a domande davvero profonde come:siamo unici? La Terra è unica nell'universo? E ci sono altre Terre là fuori, " ha detto Reimink. "Questi risultati ci aiutano a seguire il percorso verso le risposte di cui abbiamo bisogno sulla Terra che ci consentono di confrontare il nostro pianeta con gli altri".