«Να δεις έναν κόσμο σε έναν κόκκο άμμου», η αρχική πρόταση του ποιήματος από William Blake, είναι μια συχνά χρησιμοποιούμενη φράση που αποτυπώνει επίσης μερικά από αυτά που κάνουν οι γεωλόγοι.
Παρατηρούμε τη σύνθεση ορυκτών κόκκων, μικρότερων από το πλάτος μιας ανθρώπινης τρίχας. Στη συνέχεια, προεκτείνουμε τις χημικές διεργασίες που προτείνουν να συλλογιστούμε την κατασκευή του πλανήτη μας Itself.
Τώρα, δώσαμε αυτή τη μικρή προσοχή σε νέα ύψη, συνδέοντας μικροσκοπικούς κόκκους με τη θέση της Γης στο γαλαξιακό περιβάλλον.
Κοιτάζοντας το Σύμπαν
Σε ακόμη μεγαλύτερη κλίμακα, οι αστροφυσικοί επιδιώκουν να κατανοήσουν το σύμπαν και τη θέση μας σε αυτό. Χρησιμοποιούν νόμους της φυσικής για να αναπτύξουν μοντέλα που περιγράφουν τις τροχιές των αστρονομικών αντικειμένων.
Αν και μπορεί να σκεφτούμε την επιφάνεια του πλανήτη ως κάτι που διαμορφώνεται από διαδικασίες εξ ολοκλήρου μέσα Γη ο ίδιος ο πλανήτης μας έχει αισθανθεί αναμφίβολα τις επιπτώσεις του κοσμικού του περιβάλλοντος. Αυτό περιλαμβάνει περιοδικές αλλαγές στην τροχιά της Γης, διακυμάνσεις στην έξοδο του ήλιου, εκρήξεις ακτίνων γάμμα και φυσικά κρούσεις μετεωριτών.
Απλά κοιτάζοντας το φεγγάρι και η επιφάνειά της με τσέπες θα πρέπει να μας το θυμίζει αυτό, δεδομένου ότι η Γη είναι περισσότερο από 80 φορές πιο μαζική από τον γκρίζο δορυφόρό της. Στην πραγματικότητα, πρόσφατη εργασία έχει επισημάνει τη σημασία της πρόσκρουσης μετεωριτών στο παραγωγή ηπειρωτικού φλοιού στη Γη, βοηθώντας στο σχηματισμό πλευστών «σπόρων» που επέπλεαν στο πιο εξωτερικό στρώμα του πλανήτη μας στη νεότητά του.
Εμείς και η διεθνής ομάδα των συναδέλφων μας έχουμε πλέον εντοπίσει έναν ρυθμό στην παραγωγή αυτού του πρώιμου ηπειρωτικού φλοιού και ο ρυθμός δείχνει έναν πραγματικά μεγάλο μηχανισμό οδήγησης. Αυτό το έργο μόλις δημοσιεύτηκε στο περιοδικό Γεωλογία.
Ο ρυθμός παραγωγής φλοιού στη Γη
Πολλά πετρώματα στη Γη σχηματίζονται από λιωμένο ή ημι-λιωμένο μάγμα. Αυτό το μάγμα προέρχεται είτε απευθείας από τον μανδύα - το κυρίως στερεό αλλά αργά ρέον στρώμα κάτω από τον φλοιό του πλανήτη - είτε από το μαγείρεμα ακόμη παλαιότερων κομματιών του προϋπάρχοντος φλοιού. Καθώς το υγρό μάγμα ψύχεται, τελικά παγώνει σε συμπαγή πέτρα.
Μέσω αυτής της διαδικασίας ψύξης της κρυστάλλωσης του μάγματος, αναπτύσσονται κόκκοι ορυκτών και μπορούν να παγιδεύσουν στοιχεία όπως το ουράνιο που διασπώνται με την πάροδο του χρόνου και παράγουν ένα είδος χρονόμετρου, καταγράφοντας την ηλικία τους. Όχι μόνο αυτό, αλλά οι κρύσταλλοι μπορούν επίσης να παγιδευτούν άλλα στοιχεία που παρακολουθούν τη σύνθεση του γονικού τους μάγματος, όπως το πώς ένα επώνυμο μπορεί να παρακολουθεί την οικογένεια ενός ατόμου.
Με αυτές τις δύο πληροφορίες - την ηλικία και τη σύνθεση - μπορούμε στη συνέχεια να ανακατασκευάσουμε ένα χρονοδιάγραμμα παραγωγής κρούστας. Στη συνέχεια, μπορούμε να αποκωδικοποιήσουμε τις κύριες συχνότητές του χρησιμοποιώντας τη μαθηματική μαγεία του Μετασχηματισμός Fourier. Αυτό το εργαλείο αποκωδικοποιεί βασικά τη συχνότητα των γεγονότων, όπως το ξεκρέμασμα των υλικών που έχουν μπει στο μπλέντερ για ένα κέικ.
Τα αποτελέσματά μας από αυτή την προσέγγιση υποδηλώνουν έναν ρυθμό περίπου 200 εκατομμυρίων ετών στην παραγωγή φλοιού στην πρώιμη Γη.
Η θέση μας στον Κόσμο
Υπάρχει όμως και μια άλλη διαδικασία με παρόμοιο ρυθμό. Το ηλιακό μας σύστημα και οι τέσσερις σπειροειδής βραχίονες του Γαλαξία μας περιστρέφονται γύρω από την υπερμεγέθη μαύρη τρύπα στο κέντρο του γαλαξία, αλλά κινούνται με διαφορετικές ταχύτητες.
Οι σπειροειδείς βραχίονες περιφέρονται σε τροχιά με 210 χιλιόμετρα το δευτερόλεπτο, ενώ ο ήλιος επιταχύνεται με ταχύτητα 240 χλμ. το δευτερόλεπτο, που σημαίνει ότι το ηλιακό μας σύστημα κάνει σερφ μέσα και έξω από τους βραχίονες του γαλαξία. Μπορείτε να σκεφτείτε τους σπειροειδείς βραχίονες ως πυκνές περιοχές που επιβραδύνουν τη διέλευση των αστεριών σαν κυκλοφοριακή συμφόρηση, η οποία καθαρίζει μόνο πιο κάτω από το δρόμο (ή μέσω του βραχίονα).
Αυτό το μοντέλο έχει ως αποτέλεσμα περίπου 200 εκατομμύρια χρόνια μεταξύ κάθε εισόδου που κάνει το ηλιακό μας σύστημα σε έναν σπειροειδή βραχίονα του γαλαξία.
Έτσι, φαίνεται να υπάρχει μια πιθανή σύνδεση μεταξύ του χρόνου παραγωγής φλοιού στη Γη και του χρόνου που χρειάζεται για να περιφερθεί γύρω από τους γαλαξιακούς σπειροειδείς βραχίονες — αλλά γιατί;
Strikes From the Cloud
Στα μακρινά σημεία του ηλιακού μας συστήματος, ένα σύννεφο από παγωμένα βραχώδη συντρίμμια που ονομάστηκε το Oort σύννεφο πιστεύεται ότι περιφέρεται γύρω από τον ήλιο μας.
Καθώς το ηλιακό σύστημα μετακινείται περιοδικά σε έναν σπειροειδή βραχίονα, η αλληλεπίδραση μεταξύ αυτού και του νέφους Oort προτείνεται για την απομάκρυνση υλικού από το σύννεφο, στέλνοντάς το πιο κοντά στο εσωτερικό ηλιακό σύστημα. Κάποιο από αυτό το υλικό μπορεί ακόμη και να χτυπήσει τη Γη.
Η Γη δέχεται σχετικά συχνές κρούσεις από τα βραχώδη σώματα της ζώνης των αστεροειδών, τα οποία φτάνουν κατά μέσο όρο με ταχύτητες 15 χλμ. ανά δευτερόλεπτο. Αλλά οι κομήτες που εκτινάσσονται από το σύννεφο του Oort φτάνουν πολύ πιο γρήγορα, κατά μέσο όρο 52 χιλιόμετρα το δευτερόλεπτο.
Υποστηρίζουμε ότι είναι αυτές οι περιοδικές επιπτώσεις υψηλής ενέργειας που παρακολουθούνται από το αρχείο παραγωγής κρούστας που διατηρείται σε μικροσκοπικοί κόκκοι ορυκτών. Οι κρούσεις του κομήτη ανασκάπτουν τεράστιους όγκους της επιφάνειας της Γης, οδηγώντας σε τήξη αποσυμπίεσης του μανδύα, που δεν είναι πολύ διαφορετικό από το σκάσιμο ενός φελλού σε ένα μπουκάλι με αφρό.
Αυτό το λιωμένο πέτρωμα, εμπλουτισμένο σε ελαφριά στοιχεία όπως το πυρίτιο, το αλουμίνιο, το νάτριο και το κάλιο, επιπλέει αποτελεσματικά στον πυκνότερο μανδύα. Ενώ υπάρχουν πολλοί άλλοι τρόποι να δημιουργούν ηπειρωτικό φλοιό, είναι πιθανό ότι επιπτώσεις στον πρώιμο πλανήτη μας σχηματίστηκαν πλευστοί σπόροι φλοιού. Το μάγμα που παράγεται από μεταγενέστερες γεωλογικές διεργασίες θα προσκολληθεί σε αυτούς τους πρώιμους σπόρους.
Προάγγελοι της Καταστροφής ή Κηπουροί για Επίγεια Ζωή;
Ο ηπειρωτικός φλοιός είναι ζωτικής σημασίας στους περισσότερους φυσικούς κύκλους της Γης—αλληλεπιδρά με το νερό και το οξυγόνο, σχηματίζοντας νέα προϊόντα που έχουν ξεπεραστεί, φιλοξενώντας τα περισσότερα μέταλλα και βιολογικό άνθρακα.
Οι μεγάλες κρούσεις μετεωριτών είναι κατακλυσμικά γεγονότα που μπορεί να αφανίσει τη ζωή. Ωστόσο, οι επιπτώσεις μπορεί κάλλιστα να ήταν το κλειδί για την ανάπτυξη του ηπειρωτικού φλοιού στον οποίο ζούμε.
Με το πρόσφατο πέρασμα του διαστρικοί αστεροειδείς μέσω του ηλιακού συστήματος, κάποιοι έχουν φτάσει στο σημείο να το προτείνουν διέσχισε τη ζωή σε όλο τον κόσμο.
Όπως και να φτάσαμε εδώ, προκαλεί δέος σε μια καθαρή νύχτα να κοιτάς τον ουρανό και να βλέπεις τα αστέρια και τη δομή που εντοπίζουν και μετά να κοιτάς κάτω στα πόδια σου και να νιώθεις τους κόκκους ορυκτών, τους βράχους και τον ηπειρωτικό φλοιό από κάτω — όλα συνδέονται μέσα από έναν πολύ μεγάλο ρυθμό πράγματι.
Αυτό το άρθρο αναδημοσιεύθηκε από το Η Συνομιλία υπό την άδεια Creative Commons. Διαβάστε το αρχικό άρθρο.
Image Credit: Pexels / 9143 εικόνες
