زمین است تنها سیاره ای که می شناسیم با قاره ها، خشکی های غول پیکری که خانه هایی را در اختیار بشر و بیشتر مردم قرار می دهند زیست توده زمین.
با این حال، ما هنوز پاسخ محکمی برای برخی از سؤالات اساسی در مورد قاره ها نداریم: آنها چگونه به وجود آمدند، و چرا در همان جایی که شکل گرفتند؟
یک نظریه این است که آنها توسط شهاب‌سنگ‌های غول‌پیکری که مدت‌ها پیش به پوسته زمین برخورد کرده‌اند، تشکیل شده‌اند. این اندیشه پیشنهاد شده است چندین بار، اما تاکنون شواهد کمی برای حمایت از آن وجود داشته است.
In تحقیق جدیدی که در Nature منتشر شده استما کانی‌های باستانی استرالیای غربی را مطالعه کردیم و سرنخ‌های وسوسه‌انگیزی پیدا کردیم که نشان می‌دهد فرضیه ضربه غول‌پیکر ممکن است درست باشد.
چگونه یک قاره بسازید؟
قاره‌ها بخشی از لیتوسفر را تشکیل می‌دهند، پوسته صخره‌ای سفت و سخت بیرونی زمین که از کف اقیانوس‌ها و قاره‌ها تشکیل شده است، که بالاترین لایه آن پوسته است.
پوسته زیر اقیانوس‌ها نازک است و از سنگ بازالتی تیره و متراکم تشکیل شده است که فقط کمی سیلیس دارد. در مقابل، پوسته قاره‌ای ضخیم است و بیشتر از گرانیت تشکیل شده است، سنگی کم‌تر، کم‌رنگ و غنی از سیلیس که باعث شناور شدن قاره‌ها می‌شود.
در زیر لیتوسفر، توده ای ضخیم و به آرامی از سنگ تقریبا مذاب قرار دارد که در نزدیکی بالای گوشته، لایه ای از زمین بین پوسته و هسته قرار دارد.
اگر بخشی از لیتوسفر برداشته شود، با آزاد شدن فشار از بالا، گوشته زیر آن ذوب می شود. و برخورد شهاب سنگ های غول پیکر -سنگ هایی از فضا ده ها یا صدها کیلومتر عرض - روشی بسیار کارآمد برای انجام دقیقاً همین کار است!
عواقب یک ضربه غول پیکر چیست؟
ضربه های غول پیکر حجم عظیمی از مواد را تقریباً بلافاصله منفجر می کند. سنگ های نزدیک به سطح برای صدها کیلومتر یا بیشتر در اطراف محل برخورد ذوب می شوند. این ضربه همچنین باعث آزاد شدن فشار بر روی گوشته زیر می‌شود و باعث می‌شود که آن ذوب شود و توده‌ای «لکه‌مانند» از پوسته بازالتی ضخیم ایجاد کند.
این توده فلات اقیانوسی نامیده می شود، شبیه به فلات اقیانوسی که در زیر هاوایی یا ایسلند امروزی قرار دارد. این روند کمی شبیه اتفاقی است که اگر توسط یک توپ گلف یا سنگریزه به سر شما ضربه محکمی وارد شود اتفاق می افتد - برآمدگی یا "تخم مرغ" حاصل مانند فلات اقیانوسی است.
تحقیقات ما نشان می‌دهد که این فلات‌های اقیانوسی می‌توانند برای تشکیل قاره‌ها از طریق فرآیندی به نام تمایز پوسته تکامل یافته باشند. فلات ضخیم اقیانوسی که از برخورد تشکیل شده است می تواند به اندازه کافی در پایه خود داغ شود که ذوب شود و نوعی سنگ گرانیتی تولید کند که پوسته قاره ای شناور را تشکیل می دهد.
آیا راه های دیگری برای ساخت فلات های اقیانوسی وجود دارد؟
راه های دیگری نیز وجود دارد که می توانند فلات های اقیانوسی را تشکیل دهند. پوسته های ضخیم در زیر هاوایی و ایسلند نه از طریق برخوردهای غول پیکر بلکه "پرهای مانتوجریان‌هایی از مواد داغ که از لبه هسته فلزی زمین بالا می‌آیند، کمی شبیه به یک لامپ گدازه‌ای. همانطور که این توده بالارونده به لیتوسفر می رسد، باعث ذوب عظیم گوشته برای تشکیل یک فلات اقیانوسی می شود.
بنابراین آیا توده ها می توانند قاره ها را ایجاد کنند؟ بر اساس مطالعات ما، و تعادل ایزوتوپ‌های مختلف اکسیژن در دانه‌های کوچک معدنی زیرکون، که معمولاً در مقادیر بسیار ریز در سنگ‌های پوسته قاره‌ای یافت می‌شود، اینطور فکر نمی‌کنیم.
زیرکون است قدیمی ترین ماده پوسته شناخته شده، و می تواند برای میلیاردها سال دست نخورده زنده بماند. همچنین بر اساس تجزیه اورانیوم رادیواکتیو موجود در آن، می‌توانیم دقیقاً تعیین کنیم که چه زمانی تشکیل شده است.
علاوه بر این، ما می توانیم با اندازه گیری نسبت نسبی زیرکون در مورد محیطی که در آن زیرکون تشکیل شده است، بیابیم. ایزوتوپ های اکسیژن آن شامل.
ما به دانه‌های زیرکون از یکی از قدیمی‌ترین قطعات بازمانده از پوسته قاره‌ای در جهان، پیلبارا کراتون در غرب استرالیا، که بیش از سه میلیارد سال پیش شروع به شکل‌گیری کرد، نگاه کردیم. بسیاری از قدیمی‌ترین دانه‌های زیرکون حاوی ایزوتوپ‌های اکسیژن سبک بیشتری بودند که نشان‌دهنده ذوب کم عمق هستند، اما دانه‌های جوان‌تر حاوی تعادل گوشته‌مانند تری از ایزوتوپ‌ها هستند که نشان‌دهنده ذوب بسیار عمیق‌تر است.
این الگوی "بالا به پایین" از ایزوتوپ های اکسیژن همان چیزی است که ممکن است پس از برخورد یک شهاب سنگ غول پیکر انتظار داشته باشید. در مقابل، در ستون های گوشته، ذوب یک فرآیند "از پایین به بالا" است.
منطقی به نظر می رسد، اما آیا مدرک دیگری وجود دارد؟
بله، وجود دارد! به نظر می رسد که زیرکون های پیلبارا کراتون به جای پیوسته در طول زمان، در چند دوره متمایز شکل گرفته اند.
به جز دانه های اولیه، دانه های دیگر با زیرکون ایزوتوپی سبک همسن با بسترهای کروی در پیلبارا کراتون و جاهای دیگر هستند.
بسترهای کروی رسوباتی از قطرات مواد هستند که در اثر برخورد شهاب سنگ به بیرون پاشیده می شوند. این واقعیت که زیرکن ها سن مشابهی دارند نشان می دهد که آنها ممکن است در اثر اتفاقات مشابهی تشکیل شده باشند.
علاوه بر این، الگوی "بالا به پایین" ایزوتوپ ها را می توان در مناطق دیگر پوسته قاره ای باستانی، مانند کانادا و گرینلند، شناسایی کرد. با این حال، داده‌های جاهای دیگر مانند داده‌های پیلبارا هنوز به دقت فیلتر نشده‌اند، بنابراین تأیید این الگو به کار بیشتری نیاز دارد.
گام بعدی تحقیقات ما این است که این سنگ‌های باستانی را از جاهای دیگر تجزیه و تحلیل کنیم تا آنچه را که ما گمان می‌کنیم تأیید کنیم - اینکه قاره‌ها در محل برخورد شهاب‌سنگ‌های غول‌پیکر رشد کرده‌اند. رونق.
این مقاله از مجله منتشر شده است گفتگو تحت مجوز Creative Commons دفعات بازدید: مقاله.
