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L'emergere dei continenti è stato un momento cruciale nella storia della vita sulla Terra, non da ultimo perché sono l'umile dimora della maggior parte degli umani. Ma non è ancora chiaro esattamente quando queste masse continentali siano apparse per la prima volta sulla Terra e quali processi tettonici le abbiano create. Una nuova ricerca, pubblicata su Proceedings of the National Academy of Sciences, stima l'età delle rocce dai più antichi frammenti continentali (chiamati cratoni) in India, Australia e Sud Africa. La sabbia che ha creato queste rocce un tempo avrebbe formato alcune delle prime spiagge del mondo. I ricercatori hanno concluso che i primi grandi continenti si sono fatti strada sopra il livello del mare circa 3 miliardi di anni fa, molto prima dei 2,5 miliardi di anni stimati da ricerche precedenti.
Quando i continenti si ergono al di sopra degli oceani iniziano a erodersi. Il vento e la pioggia rompono le rocce in granelli di sabbia, che vengono trasportati a valle dai fiumi e si accumulano lungo le coste per formare spiagge. Questi processi avvengono da miliardi di anni. Setacciando le rocce alla ricerca di segni di antichi depositi di spiaggia, i geologi possono studiare episodi di formazione del continente avvenuti in un lontano passato.
Il cratone di Singhbhum, un antico pezzo di crosta continentale che costituisce le parti orientali del subcontinente indiano, contiene diverse formazioni di arenaria antica. Questi strati erano originariamente formati dalla sabbia depositata in spiagge, estuari e fiumi, che veniva poi sepolta e compressa nella roccia. È stata determinata l'età di questi depositi studiando i grani microscopici di un minerale chiamato zircone, che è conservato all'interno di queste arenarie. Questo minerale contiene piccole quantità di uranio, che molto lentamente si trasforma in piombo attraverso il decadimento radioattivo. Questo ci permette di stimare l'età di questi grani di zircone, utilizzando una tecnica chiamata datazione uranio-piombo, che ben si adatta alla datazione di rocce molto antiche.
I grani di zircone rivelano che le arenarie di Singhbhum sono state depositate circa 3 miliardi di anni fa, rendendole tra i più antichi depositi di spiaggia del mondo. Ciò suggerisce anche che una massa continentale era emersa in quella che oggi è l'India almeno 3 miliardi di anni fa. È interessante notare che rocce sedimentarie di questa età sono presenti anche nei cratoni più antichi dell'Australia (i cratoni Pilbara e Yilgarn) e del Sudafrica (il cratone di Kaapvaal), suggerendo che più masse continentali potrebbero essere emerse in tutto il mondo nello stesso periodo.
Come hanno fatto i continenti rocciosi a salire sopra gli oceani? Una caratteristica unica dei continenti è la loro crosta spessa e galleggiante, che consente loro di galleggiare sopra al mantello terrestre, proprio come un tappo di sughero nell'acqua. Come gli iceberg, la cima dei continenti con crosta spessa (più di 45 km di spessore) sporge sopra l'acqua, mentre i blocchi continentali con croste più sottili di circa 40 km rimangono sommersi.
La maggior parte dei continenti antichi, tra cui il Cratone di Singhbhum, sono fatti di graniti, che si sono formati attraverso la fusione di rocce preesistenti alla base della crosta. Nella nostra ricerca, abbiamo trovato i graniti nel Cratone di Singhbhum formati a profondità sempre maggiori tra circa 3,5 miliardi e 3 miliardi di anni fa, il che implica che la crosta stava diventando più spessa durante questa finestra temporale.