Dok je dan na Zemlji trajao tek nekoliko sati, naš je planet bio znatno spljošteniji nego danas. Kako se Mjesec udaljavao, Zemljina se vrtnja usporavala, a njezin se oblik mijenjao. Novi proračuni pokazuju da je upravo ta promjena mogla snažno stiskati i rastezati prvu koru, pridonoseći nastanku raznolikih stijena vrlo rano u povijesti planeta.
Simon Lock sa Sveučilišta u Bristolu povezao je proračune Zemljina oblika i unutrašnjosti s modelima udaljavanja Mjeseca. U radu objavljenom u časopisu Journal of Geophysical Research: Solid Earth pokazuje kako je promjena oblika planeta mogla pokretati ranu tektonsku aktivnost.
U pojedinim scenarijima stiskanje kore nakratko doseže brzine usporedive s deformacijama koje danas stvaraju Himalaju, ali duž cijelog ekvatora. Kako bi se kora pritom savijala, lomila ili tekla, ovisilo bi o njezinoj temperaturi i čvrstoći.
Nakon golemog sudara Zemlja se vrtjela mnogo brže
Prema vodećem objašnjenju nastanka Mjeseca, tijelo veličine planeta udarilo je u Zemlju prije približno 4,5 milijardi godina. Dio materijala dospio je u orbitu i sudjelovao u nastanku Mjeseca, dok je Zemlja ostala velikim dijelom rastaljena i vrlo brzo rotirala.
Lock uspoređuje nekoliko mogućih početnih stanja sustava Zemlje i Mjeseca. U klasičnom modelu nastanka Mjeseca Zemljin dan traje oko pet sati, a u scenarijima s mnogo bržom početnom vrtnjom oko 2,3 sata. Stvarna brzina vrtnje nakon sudara nije poznata.
Brza vrtnja mijenja oblik planeta i raspodjelu tlaka u njegovoj unutrašnjosti. U najekstremnijim razmatranim slučajevima ekvatorski polumjer mogao je biti dvostruko veći od polarnoga. Kada se površina počela skrućivati, prva se kora tako stvarala na planetu bitno drukčijeg oblika od današnjeg.
Ekvator se stiskao, polarna područja rastezala
Plimne sile između Zemlje i Mjeseca postupno su usporavale Zemljinu vrtnju. Mjesec se udaljavao, dan se produljivao, a Zemlja postajala manje spljoštena. Kora je morala pratiti tu promjenu oblika.
Proračuni upućuju na rastezanje polarnih područja i stiskanje područja bližih ekvatoru. Ti su procesi mogli trajati milijunima do desecima milijuna godina, ovisno o pretpostavkama o ranom razvoju sustava. Najveće kratkotrajne brzine deformacije pojavljuju se u scenarijima s osobito brzom početnom vrtnjom.
Rotacija bi utjecala i na početnu debljinu kore. Zbog promijenjenih uvjeta tlaka i efektivne gravitacije, kora bi u ekvatorskim područjima mogla biti deblja nego na polovima. U modelima s najbržom početnom vrtnjom ekvatorska kora mogla je biti i deset puta deblja.
Kako od prve kore nastaju drukčije stijene
Stiskanjem kore površinske su stijene mogle dospijevati dublje i ponovno se taliti. Ako su prethodno bile izmijenjene djelovanjem vode na površini, njihovim su taljenjem mogle nastajati magme bogatije silicijem. Iz njih bi nastale stijene slične onima koje danas čine dio kontinentalne kore.
Istodobno je rast tlaka u unutrašnjosti mogao potaknuti mineralne promjene zbog kojih bi dijelovi dublje kore postali dovoljno gusti da potonu u plašt. Takvo odvajanje moglo je ostaviti kemijski različita područja u Zemljinoj unutrašnjosti. Lock taj proces razmatra uz druge moguće pokretače rane tektonike, poput udara i gibanja plašta.
Većina najstarije kore uništena je tijekom kasnije geološke aktivnosti. Modeli pomažu protumačiti rijetke sačuvane minerale i kemijske tragove, no teško ih je izravno provjeriti. Ključne nepoznanice uključuju brzinu udaljavanja Mjeseca, vrijeme skrućivanja površine te način na koji se vruća kora mogla savijati, lomiti ili teći.
Produljivanje dana razmatra se i u istraživanjima oslobađanja kisika iz mikrobnih zajednica, koja se odnose na mnogo kasnije razdoblje Zemljine povijesti. Za provjeru Lockova mehanizma trebat će istodobno pratiti hlađenje planeta, kemijske promjene u kori i gibanje Mjeseca. Takvi bi proračuni pokazali koje sačuvane geološke tragove taj proces može objasniti.
