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 في جامعة 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 عام ، إلا أن التوقيت الدقيق ومدى ظهورهم ظلوا موضع نقاش ، حسبما قال بيندمان لـ Live Science في رسالة بالبريد الإلكتروني. 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 ، الواقع 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. قد يعني ذلك 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. يتحلل اليورانيوم ليصبح الرصاص بمعدل ثابت ، لذلك من خلال فحص نسبة اليورانيوم للرصاص 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.

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 المحتمل 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 أن هناك العديد من الأسئلة الضخمة التي لا تزال قائمة 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.الإعلانات

قال بيندمان إن “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.

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. 

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