Wissenschaftler haben herausgefunden, dass die heißesten und stärksten Vulkanausbrüche vor etwa 90 Millionen Jahren im modernen Gebiet Costa Ricas stattfanden. Die Lava dieser Vulkane war vor 2,5 Milliarden Jahren ungefähr so heiß wie die Materie der Urerde.
Laut Esteban Geisel vom Virginia College of Technology (Blacksburg, USA) sind archeanische Komatiten superheiße Versionen von Lavaströmen, die derzeit in Hawaii um Vulkane herum zu sehen sind. Sie sind einander sehr ähnlich, aber es gibt eine große Ausnahme: Sie waren nicht glühend heiß von der hohen Temperatur, sondern weißglühend und flossen entlang der Oberfläche des Planeten, der eher wie Venus als wie moderne Erde aussah.
Wie die Forscher bemerken, war unser Planet in der Antike aufgrund der Restwärme der Bildung des Sonnensystems und des Zerfalls radioaktiver Elemente in seinen Gesteinen viel heißer als heute. In der fernen Vergangenheit traten Vulkanausbrüche und andere geologische Aktivitäten viel häufiger auf, und Gesteine und Lava unterschieden sich in ihrer chemischen Zusammensetzung erheblich von modernen.
Geisel sagte, dass Geologen seit langem nach Spuren von Urgesteinen suchen, da ihre Studie es Wissenschaftlern ermöglicht, festzustellen, wie die Erde in den frühen Perioden ihrer Existenz aussah, wie sie gebildet wurde und wie der Rest der Planeten im Sonnensystem aussah.
Komatiten (die sogenannten Ablagerungen alter Gesteine) finden sich häufig im Darm der ältesten tektonischen Platten und Kontinente unseres Planeten. Zuvor waren Geologen zuversichtlich, dass solche Gesteine in Sedimenten gefunden werden könnten, die sich vor etwas mehr als 2,5 Milliarden Jahren gebildet hatten, da zu diesem Zeitpunkt die Erdkruste und der Erdmantel bereits zu kalt waren, um solche Gesteine zu bilden.
Es wurde jedoch festgestellt, dass dies tatsächlich nicht der Fall war. Geisel und sein Team konnten an der Pazifikküste von Costa Rica in der Stadt Tortugal Gesteinsablagerungen entdecken, die Wissenschaftler Komatites nannten und die nicht vor 2,5 Milliarden Jahren, sondern viel später, im Zeitalter der Dinosaurier, etwa 90 Millionen, gebildet wurden Jahre zuvor.
In dieser Zeit war die gesamte Karibik und Mittelamerika eine geologische Aktivitätszone, in der die modernen Inseln des Golfs von Mexiko und der Karibik sowie die pazifische Insel Galappagos gebildet wurden. Laut Wissenschaftlern führten solche Prozesse zur Entstehung ungewöhnlich hoher Temperaturen (über 1700 Grad Celsius) auf der Oberfläche des Planeten.
Ein Beweis dafür ist die ungewöhnliche Mineralzusammensetzung der Vulkanvorkommen im Gebiet der Stadt Tortugal, die zu viel Magnesium enthalten. Oft hängt der Anteil dieses Elements in Gesteinen stark von der Temperatur ihrer Bildung ab. Mit anderen Worten, je heißer das Magma ist, desto mehr Magnesium ist in den versteinerten Fußabdrücken enthalten. Der größte Anteil an Magnesium befindet sich in den archäischen Komatiten.
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Wie die Forscher feststellen, befindet sich in den Lagerstätten im Westen Costa Ricas etwa die gleiche Menge Magnesium. Darüber hinaus bildeten sich in diesen Ablagerungen antiker Vulkane Olivinkristalle bei sehr hohen Temperaturen - in der Größenordnung von 1600-1700 Grad Celsius. Dies weist erneut darauf hin, dass die Vulkangesteine in diesem Gebiet den alten Komatiten ähnlich sind.
Wissenschaftler sagen, dass es mehrere Hauptoptionen gibt, um diesen Befund zu erklären. Nach der ersten Version könnten die Gesteine des Erdmantels erheblich heißer sein als bisher angenommen und ungewöhnlich heiße Gesteine enthalten, ähnlich denen, die vor 2,5 Milliarden Jahren auf die Erdoberfläche fielen. Ihre Anwesenheit widerlegt fast alle Schlussfolgerungen über die Vergangenheit unseres Planeten, die als Ergebnis von Untersuchungen von Komatiten gewonnen wurden, die immer als Proben primärer planetarischer Materie angesehen wurden.
Darüber hinaus ist es wahrscheinlich, dass an der Grenze zwischen Erdkern und Erdmantel ähnliche superschnelle Lavaströme auftreten können, die durch vertikale Ströme in Magma an die Oberfläche eindringen, die schnell vom Erdinneren zur Oberfläche aufsteigen und häufig Vulkanausbrüche von katastrophalen Ausmaßen hervorrufen.
Dies wird durch die Tatsache belegt, dass viele Spuren solcher Katastrophen, insbesondere die Gesteine der sibirischen Fallen (Ostsibirien), fast die gleiche Menge Magnesium enthalten wie die in Costa Rica vorkommenden Komatiten. Nach Aussagen der Forscher kann diese Theorie getestet werden, indem versucht wird, chemische und isotopische Spuren von Kernmaterie in Gesteinsproben in Tortugala zu finden.
