الأرض هي الكوكب الوحيد الذي نعرفه مع القارات، مساحات اليابسة العملاقة التي توفر منازل للبشرية ومعظمها الكتلة الحيوية للأرض.
ومع ذلك ، ما زلنا لا نملك إجابات ثابتة على بعض الأسئلة الأساسية حول القارات: كيف نشأت ، ولماذا تشكلت حيث تشكلت؟
تقول إحدى النظريات أنها تشكلت من قبل النيازك العملاقة التي اصطدمت بقشرة الأرض منذ فترة طويلة. هذه فكرة وقد اقترح عدة مرات، ولكن حتى الآن لم يكن هناك سوى القليل من الأدلة لدعمها.
In بحث جديد نُشر في مجلة Nature، درسنا المعادن القديمة من غرب أستراليا ووجدنا أدلة محيرة تشير إلى أن فرضية التأثير العملاق قد تكون صحيحة.
كيف تصنع قارة؟
تشكل القارات جزءًا من الغلاف الصخري ، وهو الغلاف الخارجي الصخري الصلب للأرض المكون من أرضيات المحيط والقارات ، والطبقة العليا منها هي القشرة.
القشرة تحت المحيطات رقيقة وتتكون من صخور بازلتية كثيفة داكنة لا تحتوي إلا على القليل من السيليكا. على النقيض من ذلك ، فإن القشرة القارية سميكة وتتكون في الغالب من الجرانيت ، وهو صخر أقل كثافة وشاحب اللون وغني بالسيليكا يجعل القارات "تطفو".
تحت الغلاف الصخري توجد كتلة سميكة تتدفق ببطء من صخور شبه منصهرة ، تقع بالقرب من قمة الوشاح ، طبقة الأرض بين القشرة واللب.
إذا تمت إزالة جزء من الغلاف الصخري ، فسوف يذوب الوشاح تحته مع تحرير الضغط من الأعلى. وتأثيرات من النيازك العملاقة -صخور من الفضاء عبر عشرات أو مئات الكيلومترات - طريقة فعالة للغاية للقيام بذلك بالضبط!
ما هي عواقب التأثير العملاق؟
تنفجر التأثيرات العملاقة كميات هائلة من المواد على الفور تقريبًا. ستذوب الصخور القريبة من السطح لمئات الكيلومترات أو أكثر حول موقع التأثير. يؤدي التأثير أيضًا إلى تحرير الضغط على الوشاح أدناه ، مما يؤدي إلى ذوبانه وإنتاج كتلة "تشبه الفقاعة" من القشرة البازلتية السميكة.
تسمى هذه الكتلة هضبة محيطية ، مماثلة لتلك الموجودة أسفل هاواي أو أيسلندا الحالية. تشبه هذه العملية إلى حد ما ما يحدث إذا تعرضت رأسك لضربة قوية بكرة غولف أو حصاة - فإن النتوء الناتج أو "البيضة" يشبه الهضبة المحيطية.
يُظهر بحثنا أن هذه الهضاب المحيطية يمكن أن تكون قد تطورت لتشكل القارات من خلال عملية تعرف باسم التمايز القشري. يمكن أن تصبح الهضبة المحيطية السميكة التي تشكلت من الاصطدام ساخنة بدرجة كافية عند قاعدتها بحيث تذوب أيضًا ، مما ينتج نوعًا من الصخور الجرانيتية التي تشكل قشرة قارية طافية.
هل هناك طرق أخرى لإنشاء الهضاب المحيطية؟
هناك طرق أخرى يمكن أن تتشكل بها الهضاب المحيطية. لم تتشكل القشور السميكة تحت هاواي وأيسلندا من خلال الاصطدامات العملاقة ولكن "أعمدة عباءة، "تيارات من المواد الساخنة المتصاعدة من حافة اللب المعدني للأرض ، تشبه إلى حد ما مصباح الحمم البركانية. عندما يصل هذا العمود الصاعد إلى الغلاف الصخري ، فإنه يتسبب في ذوبان الوشاح الهائل ليشكل هضبة محيطية.
فهل يمكن أن تكون الأعمدة قد خلقت القارات؟ بناءً على دراساتنا ، وتوازن نظائر الأكسجين المختلفة في حبيبات صغيرة من معدن الزركون ، والتي توجد عادة بكميات صغيرة في الصخور من القشرة القارية ، لا نعتقد ذلك.
الزركون هو أقدم مادة قشرية معروفة، ويمكن أن تبقى سليمة لبلايين السنين. يمكننا أيضًا تحديد وقت تكونه بدقة تامة ، بناءً على تحلل اليورانيوم المشع الذي يحتوي عليه.
علاوة على ذلك ، يمكننا معرفة البيئة التي تشكل فيها الزركون عن طريق قياس النسبة النسبية لـ نظائر الأكسجين التي يحتوي عليها.
نظرنا إلى حبيبات الزركون من واحدة من أقدم القطع الباقية من القشرة القارية في العالم ، بيلبارا كراتون في غرب أستراليا ، والتي بدأت في التكوين منذ أكثر من ثلاثة مليارات سنة. احتوت العديد من أقدم حبيبات الزركون على المزيد من نظائر الأكسجين الخفيفة ، مما يشير إلى انصهار ضحل ، لكن الحبوب الأصغر تحتوي على توازن أشبه بالعباءة من النظائر ، مما يشير إلى انصهار أعمق بكثير.
هذا النمط "التنازلي" لنظائر الأكسجين هو ما قد تتوقعه بعد اصطدام نيزك عملاق. على النقيض من ذلك ، في أعمدة الوشاح ، فإن الذوبان هو عملية "من أسفل إلى أعلى".
يبدو ذلك معقولاً ، لكن هل هناك أي دليل آخر؟
نعم هنالك! يبدو أن الزركون من Pilbara Craton قد تشكل في عدد قليل من الفترات المميزة ، وليس بشكل مستمر بمرور الوقت.
باستثناء الحبوب الأولى ، فإن الحبوب الأخرى ذات الزركون الخفيف النظائر لها نفس عمر الأسرة الكروية في Pilbara Craton وأماكن أخرى.
الأسرة الكروية هي رواسب من قطرات من مادة "متناثرة" بفعل تأثيرات النيازك. حقيقة أن الزركون لها نفس العمر تشير إلى أنها قد تكونت من نفس الأحداث.
علاوة على ذلك ، يمكن التعرف على النمط "التنازلي" للنظائر في مناطق أخرى من القشرة القارية القديمة ، مثل كندا وجرينلاند. ومع ذلك ، لم تتم تصفية البيانات من مكان آخر بعناية مثل بيانات Pilbara ، لذلك سوف يستغرق الأمر المزيد من العمل لتأكيد هذا النمط.
تتمثل الخطوة التالية في بحثنا في إعادة تحليل هذه الصخور القديمة من مكان آخر لتأكيد ما نشتبه فيه - أن القارات نمت في مواقع اصطدامات النيازك العملاقة. فقاعة.
يتم إعادة نشر هذه المقالة من المحادثة تحت رخصة المشاع الإبداعي. إقرأ ال المقال الأصلي.
الصورة الائتمان: يوريكيو 33 / Pixabay
