نشأت القارات الأولى على الأرض قبل مئات الملايين من السنين مما كان يعتقد

بالعربي/ تشير دراسة جديدة إلى أن أولى قارات الأرض ، المعروفة باسم كراتون ، ظهرت من المحيط بين 3.3 مليار و 3.2 مليار سنة. 

هذا يدفع إلى الوراء التقديرات السابقة عندما ارتفعت لأول مرة من الماء ، حيث اقترحت دراسات مختلفة أن ظهور الكراتون على نطاق واسع حدث منذ ما يقرب من 2.5 مليار سنة. 

قال إيليا بيندمان ، أستاذ الجيولوجيا بجامعة أوريغون ، والذي لم يشارك في الدراسة الجديدة: “لم يكن هناك شك في أن القارات كانت تخرج جزئيًا من المياه منذ 3.4 مليار سنة”. ذلك لأن العلماء وجدوا صخورًا رسوبية – والتي تتكون من القطع المتكسرة للصخور الأخرى التي خضعت للتعرية والعوامل الجوية – والتي تعود إلى تلك الحقبة. لا يمكن أن تتكون مثل هذه الصخور الرسوبية إلا بمجرد اختراق الأرض لسطح محيطات الأرض المبكرة . 

لكن على الرغم من أن الجيولوجيين كانوا يعلمون أن جزءًا على الأقل من الهراوات يجب أن يكون قد تم الكشف عنه منذ أكثر من 3 مليارات سنة ، إلا أن التوقيت الدقيق ومدى ظهورهم ظلوا موضع نقاش ، حسبما قال بيندمان لـ Live Science في رسالة بريد إلكتروني. يقترح مؤلفو الدراسة أن الهراوات بأكملها ، وليس مجرد بقع صغيرة من الأرض ، ظهرت من المحيطات منذ 3.3 مليار سنة ، على الرغم من أن الكوكب كان يفتقر في ذلك الوقت إلى ” الصفائح التكتونية الحديثة ” اللازمة لدفع تلك القطع العائمة من القشرة إلى الأعلى ، كما قال. .

بالنسبة للدراسة الجديدة ، التي نُشرت في 8 نوفمبر في مجلة Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS) ، سافر المؤلفون إلى Singhbhum Craton ، الواقعة في شرق الهند. قال المؤلف الأول بريادارشي تشودري ، وهو زميل أبحاث ما بعد الدكتوراه في جامعة موناش ، مدرسة الأرض ، الغلاف الجوي والبيئة في ملبورن ، أستراليا.

قال شودري لموقع Live Science: “عندما جمعنا كل الجيوب الرسوبية معًا ، وجدنا أنها تتشكل نوعًا ما في وقت واحد” ، في بيئات تشبه الأنهار أو الشواطئ. هذا يعني أن الكثير من كراتون تعرض للهواء والماء الجاري في نفس الوقت. “كان ذلك بمثابة النقطة التي أدركنا فيها ، حسنًا ، أننا على وشك تحقيق شيء ما.”

لتحديد تاريخ الصخور ، قام الفريق بفحصها بحثًا عن بلورات صغيرة تسمى الزركون ، والتي تحتوي على عنصر اليورانيوم المشع . قال شودري: “نخرج الزركون من الصخور – هذه عملية شاقة للغاية”. “يمكنك أن تتخيل أن العثور على الزركون يشبه العثور على إبرة من كومة قش” ، لأن حبيبات الزركون تقيس عشرات الميكرونات فقط ، مما يجعلها تشبه الرمال الناعمة جدًا. 

بعد جمع الزركون ، قام الفريق بصعق البلورات بالليزر للكشف عن تركيبها الكيميائي ، باستخدام تقنية تسمى قياس الطيف الكتلي. اليورانيوم يضمحل لقيادة بسعر ثابت، لذلك عن طريق فحص نسبة اليورانيوم ل تؤدي في كل عينة، يمكن للفريق تحديد عمر الصخور. من ذلك ، قدروا أن الكراتون بأكمله أصبح مكشوفًا منذ حوالي 3.2 مليار إلى 3.3 مليار سنة. 

ولكن ما هي القوى الأولى التي دفعت سينغبوم كراتون للخروج من الماء؟ لمعرفة ذلك ، أخذ المؤلفون عينات من الصخور النارية من كراتون ، مما يعني أن الصخور تشكلت من خلال تبلور الصهارة الساخنة ؛ وقال شودري إن هذه الصخور النارية تقع أسفل الصخور الرسوبية في كراتون ، وتشكل نوعًا من “القبو”. 

وقال إن التركيب الكيميائي لهذه الصخور النارية يشفر معلومات حول الضغط ودرجة الحرارة التي تشكلت عندها لأول مرة. مع الأخذ في الاعتبار هذه التركيبات الكيميائية ، قام الفريق ببناء نموذج لإعادة تكوين الظروف التي شكلت الصخور ، وبعد ذلك ، أجبرتها على عبور سطح المحيط. 

يشير النموذج إلى أنه منذ حوالي 3.5 مليار إلى 3.2 مليار سنة ، تسببت أعمدة الصهارة الساخنة تحت القشرة في زيادة سماكة أجزاء من كراتون وإثرائها بمواد طافية وخفيفة الوزن ، مثل الصقلية والكوارتز. قال شودري إن هذه العملية تركت الكراتون “سميكًا فيزيائيًا وخفيفًا كيميائيًا” مقارنة بالصخور الأكثر كثافة المحيطة بها ، وبالتالي عززت كتلة الأرض لأعلى وخارج الماء.Advertisement

تحتوي كراتون أخرى على صخور رسوبية من أعمار مماثلة لصخور سينغبوم كراتون في الهند ، بما في ذلك Kaapvaal Craton في جنوب إفريقيا و Pilbara Craton في أستراليا. استنادًا إلى الدراسة الجديدة ، من الممكن أن تكون هذه الهراوات قد ظهرت أيضًا بشكل كامل منذ أكثر من 3 مليارات عام ، كما كتب مؤلفو الدراسة في تقريرهم. ولكن في حين أن هذا الظهور الشامل للقارات أمر ممكن ، إلا أنه لا تزال هناك العديد من الأسئلة الضخمة فيما يتعلق بهذه الفترة من تاريخ الأرض: ما هي بالضبط مساحة الأرض التي تعرضت في وقت واحد ، وكم من الوقت بقيت هذه الكتل الأرضية فوق الماء؟ قال شودري إن الإجابات على كلا السؤالين لا تزال غامضة في هذه المرحلة.

قال بيندمان: “العديد من الصخور التي كان من الممكن أن تكون قد ظهرت هي الآن مغمورة” ، مما يعني أنها انزلقت تحت قطعة مجاورة من القشرة ودفعت إلى الوشاح تحتها. بشكل عام ، تكون القشرة القارية أقل عرضة للاندساس من القشرة الموجودة تحت المحيط ، ولكن لا يزال من الممكن أن تتشوه وتتلف بفعل قوى مختلفة تعمل عند وتحت القشرة ، حسبما أفاد موقع Eos . “كلما تقدمت في السن في السجل الجيولوجي كلما قل عدد الصخور … ستجدها.” 

وأشار شودري إلى أنه حتى لو انغمست بعض كراتون في البحر بعد فترة وجيزة من ظهورها الأول فوق الماء ، فإنها قد أحدثت تغييرات كبيرة في العالم السطحي.المحتوى ذي الصلة

على سبيل المثال ، كان أول ظهور للأرض على الأرض قد أطلق عمليات مثل التجوية والتعرية ، وهذه بدورها ستحمل عناصر مثل الفوسفور إلى المحيط ، مما يوفر المكونات الرئيسية لأشكال الحياة الأولى على الكوكب. قال شودري إن الكائنات الحية المعروفة باسم البكتيريا الزرقاء ، أو الطحالب الخضراء المزرقة ، ستأتي في النهاية لتعيش في المحيطات ، ومن خلال عملية التمثيل الضوئي ، ستدخل الأكسجين في الغلاف الجوي.

قال شودري قبل أن يصبح الأكسجين مكونًا رئيسيًا للغلاف الجوي للأرض ، منذ حوالي 2.45 مليار سنة ، هناك دليل على ما يسمى برائحة الأكسجين التي تظهر هنا وهناك. هذه النفخات ، حسب نظرياته ، قد تكون مرتبطة بالظهور الأول للكراتون ، حيث قد تكون المحاصيل الصغيرة من البكتيريا الزرقاء قد ظهرت بالقرب من كتل اليابسة وزيادة مستويات الأكسجين على نطاق محلي. 

في الوقت نفسه ، كان من الممكن أن يؤدي تجوية مواد مثل السيليكا على الأرض إلى سحب ثاني أكسيد الكربون من الغلاف الجوي ، مما يؤدي إلى تبريد الكوكب على نطاق إقليمي ، على حد قوله. هذا التأثير الجانبي للعوامل الجوية للسيليكا معروف جيداً. في الوقت الحاضر ، تسحب عملية التجوية في صخور السيليكات ما يقدر بنحو 150 مليون إلى 330 مليون طن (136-299 مليون طن متري) من ثاني أكسيد الكربون من الغلاف الجوي كل عام ، وفقًا لتقرير Eos. الإعلانات

وقال بيندمان فيما يتعلق بوقت وكيفية ظهور الهراوات بالكامل ، “من المرجح أن يستمر النقاش”. وأضاف أنه من الناحية النظرية ، فإن اكتشاف كراتون جديدة سيساعد في تسوية الأمر بشكل نهائي. 

المصدر/ livescience.comالمترجم/barabic.com