研究人員檢驗了在最古老的晶體中發現的微小時間膠囊，試圖解決一個讓科學家們產生分歧的問題：地球的構造板塊是什麼時候開始移動的？板塊構造是一種科學理論，解釋了主要地貌是如何從地球的地下運動中產生的。最近的發現表明，板塊構造對於創造我們生活的宜居地球至關重要，它為我們獨特的、保護生命的大氣層和令人難以置信的穩定的金絲雀般的溫度做出了貢獻；既不會太熱，也不會太冷。

大陸是由板塊構造形成的，而板塊構造又導致了海岸線的形成和潮汐的運動。板塊碰撞的過程一個在另一個下面（俯衝）–導致海洋中充滿了複雜的生命。而當俯衝發生時，岩漿產生，形成火山。板塊構造活動甚至可能發生在其他星球上。

但科學家們對活躍的板塊構造何時開始存在分歧。一些人說是在30億年前；另一些人說是在10億年前或更少。

來自紐約州羅切斯特大學的研究人員深入研究了板塊構造，以確定該現像是否在地球上的生命開始時就已經發生了。

“現代地球的動態構造性質是今天生命存在的原因之一，”該研究的主要作者Wriju Chowdhury說。”探索早期地球的地球動力學和岩性多樣性可能會導致揭示生命如何在我們的星球上首次開始”。

研究人員研究了隱藏在來自傑克山（澳大利亞中西部的一個丘陵地帶）的小型哈迪恩鋯石晶體中的信息。哈迪亞鋯石是地球哈迪亞時代最古老的存活地殼材料，形成於大約43.9億年前。它們是微小的時間膠囊，是迄今為止發現的最古老的地球物質的最知名的來源。

地球是我們所知道的唯一一顆行星，其移動的上層地殼經常被摧毀和再創造，將鐵和鎂等關鍵元素從其內部輸送到表面。板塊構造融化和混合岩石，創造出具有特定化學成分的岩漿，這可以表明創造它的構造類型。

研究人員首先確定了鋯石晶體的日期，然後向後確定產生這些晶體的岩漿（母岩漿）的化學組成。在這項研究中，這些晶體的年齡約為38億至42億年。這是研究人員首次將母體岩漿納入考慮範圍。

Chowdhury說：”母岩漿更加直接和可靠，因為它們更接近來源–實際的構造風格。我們的研究描述了鋯石的矽和氧同位素含量以及母體岩漿的微量元素含量，這在以前是沒有被結合和提出的。”

研究人員發現早期地球岩漿與阿拉斯加、日本和安第斯山脈活躍的構造板塊所產生的現代岩漿之間存在化學上的相似性，為當時和現在提供了一個比較。

“這表明從古代到現代的構造連續性，”該研究的共同作者Dustin Trail說。”也就是說，我們的研究表明，幾十億年前的地球，可能與今天的運作類似。”

該研究的結果無法確定在板塊構造開始時是否存在生命，但是，研究人員說，他們的數據提供了化學證據，表明板塊構造可能發生在42億年前，這可能在一定程度上解決了這個爭論。

儘管如此，鑑於板塊構造在塑造和維持地球上的生命方面的關鍵作用，該研究的數據可能對我們尋找可居住的系外行星很重要。

該研究發表在《自然通訊》雜誌上。