„Zobaczyć świat w ziarnku piasku” – pierwsze zdanie wiersza autorstwa William Blake, to często używane wyrażenie, które również oddaje niektóre z tego, co robią geolodzy.
Obserwujemy skład ziaren mineralnych, mniejszy niż szerokość ludzkiego włosa. Następnie ekstrapolujemy procesy chemiczne, które sugerują do rozważenia budowa naszej planety sama.
Teraz zwróciliśmy uwagę na nowe wyżyny, łącząc maleńkie ziarna z miejscem Ziemi w galaktycznym środowisku.
Patrząc na wszechświat
Na jeszcze większą skalę astrofizycy starają się zrozumieć wszechświat i nasze w nim miejsce. Wykorzystują prawa fizyki do opracowania modeli opisujących orbity obiektów astronomicznych.
Chociaż możemy myśleć o powierzchni planety jako o czymś ukształtowanym przez procesy całkowicie wewnątrz ziemia sama nasza planeta bez wątpienia odczuła skutki swojego kosmicznego środowiska. To zawiera okresowe zmiany orbity Ziemi, zmiany w promieniowaniu słonecznym, rozbłyski gamma i oczywiście uderzenia meteorytów.
Tylko patrząc na księżyc i jej dziobata powierzchnia powinna nam o tym przypominać, biorąc pod uwagę, że Ziemia jest ponad 80 razy masywniejsza niż jej szary satelita. W rzeczywistości ostatnie prace wskazały na znaczenie uderzeń meteorytów w produkcja skorupy kontynentalnej na Ziemi, pomagając tworzyć pływające „nasiona”, które w młodości unosiły się na najbardziej zewnętrznej warstwie naszej planety.
Wraz z naszym międzynarodowym zespołem kolegów zidentyfikowaliśmy rytm produkcji tej wczesnej kontynentalnej skorupy, a tempo wskazuje na naprawdę wspaniały mechanizm napędowy. Ta praca została właśnie opublikowana w dzienniku Geologia.
Rytm produkcji skorupy na Ziemi
Wiele skał na Ziemi powstaje ze stopionej lub półstopionej magmy. Ta magma pochodzi albo bezpośrednio z płaszcza — głównie stałej, ale wolno płynącej warstwy pod skorupą planety — albo z ponownego gotowania nawet starszych kawałków wcześniej istniejącej skorupy. Gdy płynna magma stygnie, ostatecznie zamarza w litą skałę.
Poprzez ten proces schładzania krystalizacji magmy, ziarna mineralne rosną i mogą zatrzymywać pierwiastki takie jak uran, które rozkładają się w czasie i wytwarzają coś w rodzaju stopera, rejestrowanie swojego wieku. Nie tylko to, ale kryształy mogą również zatrzymywać inne elementy które śledzą skład magmy rodzicielskiej, na przykład jak nazwisko może śledzić rodzinę danej osoby.
Dzięki tym dwóm informacjom — wieku i składowi — możemy zrekonstruować harmonogram produkcji skorupy. Następnie możemy zdekodować jego główne częstotliwości za pomocą matematycznej magii Transformata Fouriera. To narzędzie zasadniczo dekoduje częstotliwość zdarzeń, podobnie jak rozszyfrowywanie składników, które weszły do blendera na ciasto.
Nasze wyniki z tego podejścia sugerują przybliżony 200-milionowy rytm produkcji skorupy ziemskiej na wczesnej Ziemi.
Nasze miejsce w kosmosie
Ale jest inny proces o podobnym rytmie. Nasz Układ Słoneczny i cztery spiralne ramiona Drogi Mlecznej wirują wokół supermasywnej czarnej dziury w centrum galaktyki, ale poruszają się z różnymi prędkościami.
Ramiona spiralne krążą z prędkością 210 kilometrów na sekundę, podczas gdy Słońce pędzi z prędkością 240 km na sekundę, co oznacza, że nasz Układ Słoneczny surfuje do i z ramion galaktyki. Możesz myśleć o ramionach spiralnych jako o gęstych obszarach, które spowalniają przechodzenie gwiazd, podobnie jak korek uliczny, który opróżnia się dopiero w dalszej części drogi (lub przez ramię).
Ten model daje około 200 milionów lat pomiędzy każdym wejściem naszego Układu Słonecznego w spiralne ramię galaktyki.
Wydaje się więc, że istnieje możliwy związek między czasem produkcji skorupy na Ziemi a czasem okrążenia galaktycznych ramion spiralnych — ale dlaczego?
Uderzenia z chmury
W odległych zakątkach naszego Układu Słonecznego chmura lodowych, skalistych gruzu o nazwie Chmura Oorta uważa się, że krąży wokół naszego Słońca.
Ponieważ Układ Słoneczny okresowo przechodzi w ramię spiralne, interakcja między nim a chmurą Oorta ma na celu oderwanie materii z chmury, wysyłając ją bliżej wnętrza Układu Słonecznego. Część tego materiału może nawet uderzyć w Ziemię.
Ziemia doświadcza stosunkowo częstych uderzeń ze skalistych ciał pasa asteroid, które osiągają średnio prędkość 15 km na sekundę. Jednak komety wyrzucone z obłoku Oorta docierają znacznie szybciej, średnio 52 km na sekundę.
Twierdzimy, że to właśnie te okresowe, wysokoenergetyczne uderzenia są śledzone przez zapis produkcji skorupy zachowany w drobne ziarna mineralne. Uderzenia komety wykopują ogromne przestrzenie na powierzchni Ziemi, prowadząc do dekompresyjnego stopienia płaszcza, podobnego do wbijania korka w butelkę z musem.
Ta stopiona skała, wzbogacona w lekkie pierwiastki, takie jak krzem, glin, sód i potas, skutecznie unosi się na gęstszym płaszczu. Chociaż istnieje wiele innych sposobów, aby generować skorupę kontynentalną, prawdopodobnie wpływ na naszej wczesnej planecie powstały pływające nasiona skorupy. Magma wytworzona w późniejszych procesach geologicznych przylegałaby do tych wczesnych nasion.
Zwiastuny zagłady czy ogrodnicy ziemskiego życia?
Skorupa kontynentalna jest niezbędna w większości naturalnych cykli Ziemi — wchodzi w interakcje z wodą i tlenem, tworząc nowe, zwietrzałe produkty, zawierające większość metali i węgla biologicznego.
Duże uderzenia meteorytów to kataklizmy, które: może zniszczyć życie. Jednak uderzenia mogły równie dobrze być kluczem do rozwoju skorupy kontynentalnej, na której żyjemy.
Z niedawnym przejściem asteroidy międzygwiezdne przez Układ Słoneczny, niektórzy posunęli się nawet tak daleko, że sugerują, że… przeniósł życie przez kosmos.
Niezależnie od tego, jak tu byliśmy, podziwianie w pogodną noc jest inspirujące, aby spojrzeć w niebo i zobaczyć gwiazdy i strukturę, którą kreślą, a następnie spojrzeć w dół na swoje stopy i poczuć pod spodem ziarna minerałów, skałę i kontynentalną — wszystko połączone naprawdę wspaniałym rytmem.
Artykuł został opublikowany ponownie Konwersacje na licencji Creative Commons. Przeczytać oryginalny artykuł.
Kredytowych Image: Pexels / 9143 zdjęć
