"لرؤية العالم في حبة رمل" ، الجملة الافتتاحية من قصيدة وليام بليك، هي عبارة مستخدمة كثيرًا وتلتقط أيضًا بعض ما يفعله الجيولوجيون.
نلاحظ تكوين الحبوب المعدنية ، أصغر من عرض شعرة الإنسان. ثم نقوم باستقراء العمليات الكيميائية التي يقترحون التفكير فيها بناء كوكبنا نفسها.
الآن ، أخذنا هذا الاهتمام الدقيق إلى آفاق جديدة ، وربط الحبيبات الصغيرة بمكان الأرض في بيئة المجرة.
التطلع إلى الكون
على نطاق أوسع ، يسعى علماء الفيزياء الفلكية إلى فهم الكون ومكاننا فيه. يستخدمون قوانين الفيزياء لتطوير نماذج تصف مدارات الأجسام الفلكية.
على الرغم من أننا قد نفكر في سطح الكوكب على أنه شيء تتشكل من خلال عمليات داخلية بالكامل أرض بحد ذاته ، شعر كوكبنا بلا شك بتأثيرات بيئته الكونية. هذا يشمل تغييرات دورية في مدار الأرض، والتغيرات في خرج الشمس ، وانفجارات أشعة جاما ، وبالطبع آثار النيازك.
مجرد النظر إلى هلال وسطحه المليء بالثقب يجب أن يذكرنا بذلك ، نظرًا لأن الأرض أكبر بـ 80 مرة من قمرها الصناعي الرمادي. في الواقع ، أشار العمل الأخير إلى أهمية تأثيرات النيزك في إنتاج القشرة القارية على الأرض، مما يساعد على تكوين "بذور" طافية تطفو على الطبقة الخارجية من كوكبنا في شبابه.
لقد حددنا نحن وفريقنا الدولي من الزملاء الآن إيقاعًا في إنتاج هذه القشرة القارية المبكرة ، ويشير الإيقاع إلى آلية قيادة عظيمة حقًا. تم نشر هذا العمل للتو في مجلة أرض.
إيقاع إنتاج القشرة على الأرض
تتكون العديد من الصخور على الأرض من الصهارة المنصهرة أو شبه المنصهرة. تشتق هذه الصهارة إما مباشرة من الوشاح - الطبقة الصلبة في الغالب ولكنها تتدفق ببطء تحت قشرة الكوكب - أو من إعادة تكديس أجزاء أقدم من القشرة الموجودة مسبقًا. عندما تبرد الصهارة السائلة ، تتجمد في النهاية إلى صخور صلبة.
من خلال عملية تبريد بلورة الصهارة ، تنمو الحبيبات المعدنية ويمكنها أن تحبس عناصر مثل اليورانيوم التي تتحلل بمرور الوقت وتنتج نوعًا من ساعة التوقيت ، تسجيل أعمارهم. ليس ذلك فحسب ، بل يمكن أن تحبس البلورات أيضًا عناصر أخرى التي تتعقب تكوين الصهارة الأبوية ، مثل كيف يمكن أن يتتبع اللقب عائلة الشخص.
باستخدام هاتين المعلومتين - العمر والتكوين - يمكننا إعادة بناء جدول زمني لإنتاج القشرة. بعد ذلك ، يمكننا فك تشفير تردداتها الرئيسية باستخدام السحر الرياضي لـ تحويل فورييه. تقوم هذه الأداة بشكل أساسي بفك تشفير تواتر الأحداث ، تمامًا مثل فك المكونات التي دخلت في الخلاط لصنع كعكة.
تشير نتائجنا من هذا النهج إلى إيقاع تقريبي يبلغ 200 مليون سنة لإنتاج القشرة على الأرض المبكرة.
مكاننا في الكون
لكن هناك عملية أخرى بإيقاع مماثل. يدور نظامنا الشمسي والأذرع الحلزونية الأربعة لمجرة درب التبانة حول الثقب الأسود الهائل في مركز المجرة ، لكنهما يتحركان بسرعات مختلفة.
تدور الأذرع الحلزونية بسرعة 210 كيلومترات في الثانية ، بينما تسرع الشمس على طول 240 كيلومترًا في الثانية ، مما يعني أن نظامنا الشمسي يتصفح ويخرج من أذرع المجرة. يمكنك التفكير في الأذرع الحلزونية على أنها مناطق كثيفة تعمل على إبطاء مرور النجوم مثل الازدحام المروري ، الذي يمسح فقط على الطريق (أو من خلال الذراع).
ينتج عن هذا النموذج ما يقرب من 200 مليون سنة بين كل دخول يصنعه نظامنا الشمسي في ذراع حلزوني للمجرة.
لذا ، يبدو أن هناك علاقة محتملة بين توقيت إنتاج القشرة على الأرض وطول الوقت المستغرق للدوران حول الأذرع الحلزونية للمجرة - لكن لماذا؟
ضربات من السحابة
في المناطق البعيدة من نظامنا الشمسي ، سميت سحابة من الحطام الصخري الجليدي بـ سحابة أورت يعتقد أنه يدور حول شمسنا.
نظرًا لأن النظام الشمسي ينتقل بشكل دوري إلى ذراع حلزوني ، يُقترح التفاعل بينه وبين سحابة أورت لإزاحة المواد من السحابة ، مما يجعلها أقرب إلى النظام الشمسي الداخلي. قد تضرب بعض هذه المواد الأرض.
تتعرض الأرض لتأثيرات متكررة نسبيًا من الأجسام الصخرية لحزام الكويكبات ، والتي تصل في المتوسط بسرعة 15 كيلومترًا في الثانية. لكن المذنبات المقذوفة من سحابة أورت تصل أسرع بكثير ، بمتوسط 52 كم في الثانية.
نحن نجادل بأن هذه التأثيرات الدورية عالية الطاقة هي التي يتم تتبعها من خلال سجل إنتاج القشور المحفوظ فيه حبيبات معدنية صغيرة. تعمل تأثيرات المذنب على حفر مساحات ضخمة من سطح الأرض ، مما يؤدي إلى إزالة الضغط من الوشاح ، وليس مختلفًا تمامًا عن فرقعة الفلين على زجاجة من الفوران.
هذا الصخر المنصهر ، المخصب بالعناصر الخفيفة مثل السيليكون والألمنيوم والصوديوم والبوتاسيوم ، يطفو بشكل فعال على الوشاح الأكثر كثافة. في حين أن هناك العديد من الطرق الأخرى تولد قشرة قارية، فمن المحتمل أن تؤثر على كوكبنا المبكر شكلت بذور طافية من القشرة. الصهارة المنتجة من العمليات الجيولوجية اللاحقة تلتصق بتلك البذور المبكرة.
نذير الموت ، أم البستانيين للحياة الأرضية؟
تعتبر القشرة القارية حيوية في معظم الدورات الطبيعية للأرض - فهي تتفاعل مع الماء والأكسجين ، وتشكل منتجات جديدة تتأثر بالعوامل الجوية ، وتستضيف معظم المعادن والكربون البيولوجي.
آثار النيزك الكبيرة هي أحداث كارثية يمكن أن تمحو الحياة. ومع ذلك ، ربما كانت التأثيرات أساسية في تطوير القشرة القارية التي نعيش عليها.
مع المقطع الأخير من الكويكبات بين النجوم من خلال النظام الشمسي ، ذهب البعض إلى حد اقتراحهم نقلت الحياة عبر الكون.
مهما أتينا إلى هنا ، فمن المذهل في ليلة صافية أن تنظر إلى السماء وترى النجوم والبنية التي تتبعها ، ثم تنظر إلى قدميك وتشعر بالحبيبات المعدنية والصخور والقشرة القارية أدناه —جميعهم مرتبطون بإيقاع كبير جدًا بالفعل.
يتم إعادة نشر هذه المقالة من المحادثة تحت رخصة المشاع الإبداعي. إقرأ ال المقال الأصلي.
الصورة الائتمان: Pexels / 9143 صورة
