تضخمت القشرة الخارجية للأرض أثناء طفرة النمو الهائل قبل 3 مليارات سنة

بالعربي/ كانت الأجزاء القديمة من قشرة الأرض بمثابة “بذور” لقشرة جديدة تنمو منها.

 منذ حوالي 3 مليار سنة، الأرض ” تضخم قشرة الصورة خلال طفرة نمو هائلة، وقد وجدت علماء الجيولوجيا.

في ذلك الوقت ، بعد 1.5 مليار سنة فقط من تشكل الأرض ، تم تسخين الوشاح – طبقة صخور السيليكات بين القشرة واللب الخارجي والتي كانت أكثر نشاطًا في الماضي – مما تسبب في تسرب الصهارة من تلك الطبقة إلى أجزاء من القشرة القديمة فوقها. كانت تلك الشظايا بمثابة “بذور” لنمو القارات الحديثة .

وجد الباحثون دليلاً على طفرة النمو هذه مختبئة في بلورات الزركون القديمة في رواسب التيار في جرينلاند . هذه البلورات المتينة للغاية – المكونة من سيليكات الزركونيوم – تشكلت خلال طفرة النمو منذ حوالي 3 مليارات سنة. 

قال الباحث الرئيسي كريس كيركلاند ، أستاذ علوم الأرض في جامعة كيرتن في أستراليا ، لـ Live Science: “ربما كانت هناك أحداث متعددة لتشكيل القشرة في تاريخ الأرض”. “لكن حدث الحقن العالمي هذا قبل 3 مليارات سنة هو بالتأكيد أحد أكبر الأحداث.”

بذور القاري

قبل فترة النمو الهائلة هذه ، كانت قشرة الأرض القديمة أرق وأضعف بكثير مما هي عليه اليوم. في النهاية ، تحطمت إلى شظايا قشرية كانت بمثابة “أطواف نجاة” عائمة يمكن أن تنمو منها قشرة جديدة.

قال كيركلاند: “نحن نفكر في القشرة على أنها مادة طافية توضع على قمة الوشاح”. “هذا يعني أنه يحصل باستمرار على حقنة من مادة جديدة قادمة من الأسفل. وكلما طالت مدة جلوسه في الأعلى ، تم حقن المزيد من المواد الجديدة فيه وأصبح حجمه أكبر.”

بلغت ذروتها درجات الحرارة عباءة في ذلك الوقت، ويرجع ذلك إلى الاضمحلال الإشعاعي من العناصر مثل اليورانيوم و البوتاسيوم في لب الأرض، وكذلك من الحرارة المتبقية غادر تشكيل الكوكب. نظرًا لأن ذروة درجات الحرارة في جميع أنحاء العالم حفزت العملية ، استمرت القشرة في الانتفاخ على نطاق واسع لمدة تقارب 200 مليون سنة ، وفقًا للباحثين.

في نهاية هذه الفترة ، بدأت القارات الأولى تتشكل ، مما سمح في النهاية بتطور الحياة المعقدة على الأرض منذ حوالي 400 مليون سنة. 

تحليل البلورات

 ظهر الدليل على طفرة النمو هذه ، نواة بلورات الزركون ، التي يقل حجمها عن 100 ميكرون (أقل من عرض شعرة الإنسان) ، والتي تآكلت من الصخور وتراكمت داخل رواسب التيار في غرب جرينلاند. 

قال كيركلاند: “الزركون مثل مجموعة الأدوات المفضلة للجيولوجي ، لأنه يمكن أن يخبرنا كثيرًا”. “البلورة قوية جدًا ، فهي تحبس المعلومات حول أصولها داخل نفسها.”

مثل الأشجار ، تمتلك البلورات حلقات نمو ناجمة عن فترات من حقن الصهارة. لتعمير هذه الحلقات بدقة ، قام كيركلاند وزملاؤه بتفجير البلورات بحزمة أيونية – حزمة من الجسيمات المشحونة القادرة على تكسير البلورات المصغرة فائقة القوة بدقة – لفصل الأجزاء الحلقية لتحليل فردي.

من خلال تأريخ النظائر – نسخ من العناصر بعدد مختلف من النيوترونات في كل ذرة – داخل كل “حلقة” ، وجدوا أن البلورات مكونة من أقدم (4 ملايين سنة) وأحدث (3 ملايين سنة- القديم) القشرة. دعم هذا فرضيتهم القائلة بأن شظايا القشرة القديمة كانت بمثابة بذور لتشكيل قشرة جديدة. 

قال كيركلاند: “إنه أمر لا يصدق أنه من هذه الحبوب الفردية يمكنك تجميع التاريخ القديم لكوكبنا”. “يشبه الأمر نوعًا ما أن تكون قادرًا على معرفة عمر والدي شخص ما بمجرد النظر إليهم.”

وجدت دراسات أخرى أجراها باحثون مختلفون في أستراليا وجنوب إفريقيا واسكتلندا – جميع الأماكن التي يمكنك العثور فيها على صخور قديمة مكشوفة – نتائج مماثلة ، مما يثبت أن هذا كان أيضًا جزءًا من حدث عالمي ضخم للحقن.

 فهم قشرة الأرض

بالإضافة إلى عامل “نجاح باهر” لاكتشاف كيفية تشكل الغلاف الخارجي للأرض منذ فترة طويلة ، يمكن أيضًا استخدام النتائج للمساعدة في تحديد مصادر جديدة للمعادن المستنفدة للتعدين. 

قال كيركلاند: “أستراليا الغربية هي مثال جيد”. “لدينا الكثير جدا من الذهب ، الحديد و النيكل الاحتياطيات، ولكن معظم هذه توجد في قشور سطحية. ونبدأ في استخدام ما يصل هذه الموارد، ونحن بحاجة للبحث عن أخرى جديدة في القشرة أعمق”.المحتوى ذي الصلة

ومع ذلك ، فقد اعترف بأن الوصول إلى هذه الموارد الجديدة سيكون أكثر صعوبة وأن التنقيب عنها سيكون تحديًا لوجستيًا كبيرًا. بدلاً من ذلك ، يعتقد أن القيمة الحقيقية في اكتشاف فريقه أكاديمية.

قال كيركلاند: “الأمر كله يتعلق بفهم كيفية تطور هذه الأجزاء الصغيرة التكوينية من القشرة التي نعيش عليها”. “إن القدرة على تجميع الأشياء التي حدثت منذ مليارات السنين من هذه الحبوب الصغيرة أمر مذهل.”

المصدر/ livescience.comالمترجم/barabic.com