Batu-batu dari pantai timur Hudson Bay di Kanada mengandungi unsur-unsur beberapa kerak Bumi yang paling awal, hasil penyelidikan baru.
Batu itu sendiri adalah granit yang berusia 2.7 bilion tahun, tetapi mereka masih memegang isyarat kimia batu-batu pendahulu yang dicairkan dan dikitar semula untuk membentuk batu-batu yang ada saat ini. Kajian baru, yang diterbitkan dalam talian hari ini (17 Mac) dalam jurnal Sains, mendapati bahawa pendahulu ini dibentuk sekitar 4.3 bilion tahun dahulu.
Bumi adalah 4.6 bilion tahun, dan impak astronomi yang membentuk bulan berlaku kira-kira 4.5 bilion tahun yang lalu. Itu menjadikan batu pendahulu ke granit Kanada di antara kerak paling awal selepas kesan pembentukan bulan, kata pemimpin kajian Jonathan O'Neil, ahli geoscientis di University of Ottawa di Kanada.
Sejarah Hadean
Penyelidikan baru ini merupakan percubaan untuk mengintip kembali ke Hadean eon, fasa sejarah bumi yang misterius dan agak lebat. Hadean bermula dengan pembentukan bumi dan berakhir sekitar 4 bilion tahun yang lalu, dan sangat sedikit sisa-sisa geologi dari zaman ini. Kebanyakan batu dari Hadean telah lama dikitar semula ke mantel planet.
"Batu yang berusia 3.6 hingga 3.8 bilion tahun atau lebih tua, kita boleh mengira mereka pada jari tangan kita, pada dasarnya," O'Neil memberitahu Live Science. "Kami mempunyai jumlah sampel batu yang sangat terhad untuk memahami sejarah dunia pertama yang beribu tahun."
Granit yang ditemui di utara Hudson Bay Kanada tidak berkahwin dengan Hadean, tetapi mereka menentang tali hijau hijau Nuvvuagittuq, sebuah formasi yang dianggap mengandungi batu tertua yang diketahui di Bumi, antara 3.8 bilion dan 2.48 bilion tahun. (Satu-satunya bahan geologi yang lebih tua adalah bijirin mineral kecil yang dipanggil zirkon dari Jack Hills Australia, tetapi batu-batu asli yang memegang bijirin itu telah lama berlalu.)
Sesetengah ahli sains berfikir bahawa kedua-dua zirkon Jack Jack dan tali pinggang hijau Nuvvuaguittuq mengandungi jejak kehidupan terawal di planet ini, walaupun penemuan itu kontroversi.
Pokok keluarga geologi
O'Neil dan pengarangnya, Richard Carlson dari Carnegie Institution for Science, berminat dengan granit berusia 2.7 bilion tahun kerana mereka tahu bahawa batuan seperti itu harus dibentuk oleh batu "induk" yang telah telah dikebumikan dan sebahagiannya cair sebelum pembaharuan. Persoalannya ialah, berapa umur batu induk itu?
Untuk mengetahui, para penyelidik beralih kepada samarium-neodymium dating, satu kaedah yang menggunakan nisbah variasi yang berbeza dari kedua-dua unsur jarang-bumi untuk menentukan usia. Satu variasi molekul, atau isotop, samarium, samarium-146, tidak lagi wujud di Bumi: Semua ini mengalami kerosakan radioaktif dalam 500 juta tahun pertama sejarah planet, kata O'Neil.
Samarium-146 merebak ke dalam neodymium-142, jadi mana-mana batu yang terbentuk selepas 500 juta tahun pertama sejarah Bumi memegang nisbah yang sama dengan neodymium-142 kepada isotop neodymium yang lain. Mana-mana batu yang menunjukkan perubahan dalam nisbah neodymium ini mesti dibentuk dalam 500 juta tahun pertama sejarah bumi, kata para penyelidik.
Ia hanya semacam variasi yang ditemui oleh para saintis di batu-batu Hudson Bay - defisit dalam nisbah neodymium-142 kepada nisbah neodymium-144 berbanding dengan batuan moden.
"Ini bermakna batu induk mereka perlu sangat tua," kata O'Neil. Para penyelidik juga mendapati bahawa batu induk mungkin kerangka laut basaltik dan bukannya tanah kering.
Para penyelidik menganggarkan bahawa batu induk adalah 1.5 bilion tahun lebih tua daripada granit moden yang masih hidup hari ini. Itu menarik bukan hanya kerana batu induk adalah sebahagian daripada kerak bumi yang paling awal di Bumi, kata O'Neil, tetapi kerana batu induk itu tersekat seketika sebelum ia dikitar semula. Kerangka lautan hari ini berterusan di permukaan hanya sekitar 200 juta tahun sebelum ditolak ke dalam mantel dan sebahagiannya cair, kata O'Neil. Batu induk dari granit Hudson Bay kekal di permukaan selama lebih daripada satu bilion tahun sebelum dikitar semula, lima kali sepanjang kerangka lautan hari ini bertahan.
