Pământul s-a mișcat deja acum 3,5 miliarde de ani, arată cea mai veche dovadă directă

Sursa foto: Sciencedaily

Descoperirile recente obținute de geosavanți de la Universitatea Harvard au transformat în mod radical modul în care înțelegem începuturile tectonicii plăcilor. Un studiu publicat în revista Science pe 19 martie 2026 prezintă cea mai veche dovadă directă că segmente ale scoarței terestre se mișcau deja acum 3,5 miliarde de ani. Analiza amprentelor magnetice conservate în roci arhaice arată că părți ale Pământului s-au deplasat, au driftat în latitudine și chiar au suferit rotații semnificative, infirmând ipoteza conform căreia suprafața timpurie a Planetei ar fi fost un „capac” rigid și nemișcat.

O lecție din roci vechi de miliarde de ani

Istoria tectonică a Pământului este scrisă în plăcile sale; mișcarea acestor plăci a modelat continentele, a deschis oceane și a creat medii care, în cele din urmă, au permis apariția și evoluția vieții. Însă una dintre întrebările fundamentale rămânea: când au început aceste plăci să se miște în mod real? Ipoteze diferite au propus fie mișcare timpurie, fie existența unei „coji” globale rigide pentru o perioadă îndelungată.

Concluzia studiului condus de cercetătorii Harvard arată că, cu cel puțin 3,5 miliarde de ani în urmă, suprafața Pământului nu era un lid stagnat global, ci era segmentată în bucăți capabile de mișcare relativă. Această mișcare timpurie — chiar dacă nu identică cu regimul tectonic modern — sugerează că procesele care au condus la dinamica geologică complexă a Planetei erau deja în funcțiune foarte devreme în istoria sa.

Locul și materialul studiului: Pilbara Craton, Australia

Probele vin din unele dintre cele mai bine conservate roci arhaice aflate în Cratonul Pilbara din vestul Australiei, în regiunea denumită East Pilbara. Această zonă nu este importantă doar geologic; ea păstrează și urme timpurii ale vieții, precum stromatolite și formațiuni microbialite produse de microorganisme unicelulare, cum ar fi cianobacteriile. Echipa condusă de Roger Fu, profesor de Științe ale Pământului și Planetare la Harvard, a studiat această regiune încă din 2017, iar munca lor în paleomagnetism a permis obținerea unor date deosebit de valoroase despre poziția și orientarea rocilor la momentul formării lor.

Abordarea: paleomagnetismul ca GPS geologic

Paleomagnetismul folosește semnalele magnetice păstrate în minerale pentru a reconstitui istoricul câmpului magnetic al Pământului și, implicit, poziția rocilor atunci când s-au format. În interiorul mineralelor magnetice, alinierea electronilor acționează ca un mic compas care indică spre polul magnetic și oferă informații despre latitudinea la care a avut loc formarea rocii, precum și despre orientarea acesteia. Astfel, roci care au înregistrat semnale magnetice din trecut pot funcționa ca un „GPS antic” pentru a urmări deplasarea scoarței în timp geologic.

Roger Fu a subliniat importanța acestei abordări: aproape tot ce este unic în cazul Pământului are legătură, la un nivel sau altul, cu tectonica plăcilor, iar identificarea momentului în care scoarța a devenit segmentată și mobilă este esențială pentru a înțelege cum planeta a deviat de la condiții similare altor planete din sistemul solar către ceva „foarte special”.

Un efort de anvergură: sute de probe, ani de lucru în laborator

Pentru a obține dovezi convingătoare, echipa a colectat peste 900 de mostre de rocă din mai mult de 100 de locații dintr-o zonă cunoscută drept North Pole Dome. Probele au fost extrase sub formă de nuclee cilindrice cu echipament specializat, iar fiecare prelevare a fost documentată cu atenție, folosind instrumente precum busola și goniometrul pentru a înregistra poziția și orientarea. În laborator, aceste nuclee au fost tăiate în secțiuni subțiri și analizate cu ajutorul unui magnetometru de înaltă sensibilitate capabil să detecteze semnale mult mai slabe decât cele pe care le-ar indica un ac magnetic obișnuit.

Următorul pas a constat în demagnetizarea termică progresivă: mostrele au fost încălzite treptat până la temperaturi de până la 590 grade Celsius pentru a separa semnalele magnetice înregistrate în diferite perioade ale istoriei rocilor. Această procedură meticuloasă a durat în jur de doi ani în laborator și a implicat demagnetizarea a mii de nuclee. După eforturi îndelungate, rezultatele au oferit o imagine clară și neașteptat de bogată a mișcărilor relative ale diferitelor segmente de scoarță terestră.

Gânduri ale cercetătorilor

Alec Brenner, autorul principal al studiului și doctorand în 2024 la Departamentul de Științe ale Pământului și Planetare din cadrul Graduate School of Arts and Sciences de la Harvard, a mărturisit natura riscantă a abordării: a fost „un pariu mare” să se demagnetizeze mii de nuclee deoarece aceasta necesitase ani de muncă. După cum a declarat el, munca a dat rezultate dincolo de cele mai optimiste așteptări.

Brenner, acum cercetător postdoctoral la Yale, a afirmat că, pe baza acestui studiu, se poate spune cu certitudine că, în urmă cu trei și jumătate de miliarde de ani, plăcile se mișcau la suprafața Pământului.

Ce au arătat semnalele magnetice: drift și rotație

Analiza paleomagnetică a acoperit roci care se formează pe o perioadă de aproximativ 30 de milioane de ani la scurt timp după 3,5 miliarde de ani în urmă. Rezultatele indică faptul că o porțiune din regiunea East Pilbara s-a deplasat în latitudine de la 53 de grade la 77 de grade, ceea ce echivalează cu o driftare de zeci de centimetri pe an pe parcursul mai multor milioane de ani. În plus, aceeași porțiune a suferit o rotație în sens orar de peste 90 de grade. După aproximativ 10 milioane de ani, mișcarea s-a redus și regiunea a stabilizat poziția.

Trebuie menționat că inversările polului magnetic ocazionale fac dificilă determinarea clară dacă aceste deplasări au avut loc în emisfera nordică sau în cea sudică. Cu toate acestea, schimbările în latitudine și orientare sunt, în sine, dovezi robuste ale existenței unor limite plate tectonice și ale mobilității lor relative.

Pentru a înțelege mai bine contextul, echipa a comparat aceste rezultate cu roci din Barberton Greenstone Belt din Africa de Sud, pentru care studii anterioare arătaseră că rămăsese aproape de ecuator și în mare parte nemișcată în aceeași perioadă. Această comparație sugerează că, în epoca arhaică, diferite segmente ale scoarței se comportau în mod distinct: unele se deplasau considerabil, în timp ce altele rămâneau relativ stabile.

Implicații pentru teoriile despre începutul tectonicii plăcilor

Există teorii care propun pentru Pământul timpuriu stări precum „stagnant lid” (un capac global nefragmentat), „sluggish lid” (cap fragil cu mișcări lente) sau „episodic lid” (mișcare sporadică a fragmentelor). Descoperirile din acest studiu exclud în mod clar ideea unui capac global complet rigid și nemișcat la 3,5 miliarde de ani în urmă. Ele indică faptul că suprafața a fost segmentată în bucăți capabile de mișcare relativă, ceea ce implică existența unor limite între plăci.

Totuși, studiul nu determină încă care dintre regimurile propuse — mișcare lentă, episodică sau o primă formă a tectonicii moderne — a dominat la acea vreme. Cercetările ulterioare sunt necesare pentru a rezolva această problemă și pentru a clarifica natura exactă a dinamicii litosferei timpurii.

Rolul tectonicii în transformarea Pământului

Roger Fu a subliniat importanța tectonicii în definirea unicității Pământului: trecerea de la o planetă „obișnuită”, cu materiale geologice similare celorlalte corpuri din sistemul solar, la o lume „foarte specială” coincide, cel mai probabil, cu pornirea proceselor tectonice. Tectonica plăcilor a creat condițiile pentru cicluri geochimice, reîmprospătarea suprafeței și variațiile de medii care, eventual, au facilitat apariția și susținerea vieții.

Cea mai veche inversare magnetică detectată

Pe lângă dovezile de mișcare a plăcilor, cercetătorii au identificat și cea mai veche inversare geomagnetică cunoscută până acum — un fenomen în care câmpul magnetic al Pământului își inversează polaritatea, astfel încât un compas ar indica sudul în loc de nord. Inversările sunt considerate a fi generate de acțiunea dinamoului din miezul Pământului, în care fierul topit circulant generează curenți electrici și câmpuri magnetice.

Cercetătorii notează că ratele de inversare ar fi putut fi mai mici în urmă cu 3,5 miliarde de ani față de zilele noastre, sugerând că dinamoul intern al Pământului ar fi putut funcționa într-un regim ușor diferit. Totuși, ei atrag atenția că această observație nu este în sine concludentă, ci indică doar o posibilă diferență în dinamica miezului la acea epocă.

Ca reper, cea mai recentă inversare completă a câmpului magnetic a avut loc cu aproximativ 780.000 de ani în urmă.

Detalii editoriale și referințe

Studiul intitulat „Paleomagnetic detection of relative plate motions and an infrequently reversing core dynamo at 3.5 Ga” are ca autori pe Alec R. Brenner, Roger R. Fu, Bradford J. Foley, Diogo L. Lourenço, Jasmine Palma-Gomez, Zheng Gong, Sarah C. Steele, Joanna Li, David T. Flannery, Adrian J. Brown și Eben B. Hodgin și a fost publicat în volumul 391, numărul 6791 al revistei Science, 2026, pagina 1278, DOI: 10.1126/science.adw9250. Materialele care au stat la baza comunicatului au fost furnizate de Universitatea Harvard, iar varianta originală a textului informativ a fost redactată de Kermit Pattison.

Rezultatele acestui studiu nu numai că oferă cea mai veche dovadă directă până în prezent a mișcării plăcilor, dar deschid și perspective noi pentru înțelegerea modului în care planeta noastră a evoluat către un sistem geodinamic capabil să susțină procese care, în final, au făcut posibilă viața complexă.

Mai multe informații și detalii despre articolul de cercetare pot fi consultate în comunicarea publicată online pe site-ul ScienceDaily și în referința științifică din revista Science.