„A vedea o lume într-un grăunte de nisip”, teza de deschidere a poemului William Blake, este o expresie des folosită care surprinde și o parte din ceea ce fac geologii.
Observăm compoziția boabelor minerale, mai mici decât lățimea unui păr uman. Apoi, extrapolăm procesele chimice pe care le sugerează să se gândească construcția planetei noastre însăși.
Acum, am acordat această atenție minusculă către noi înălțimi, conectând boabele minuscule cu locul Pământului în mediul galactic.
Privind spre Univers
La o scară și mai mare, astrofizicienii caută să înțeleagă universul și locul nostru în el. Ei folosesc legile fizicii pentru a dezvolta modele care descriu orbitele obiectelor astronomice.
Deși ne putem gândi la suprafața planetei ca la ceva modelat de procese în întregime din interior Pământ în sine, planeta noastră a simțit, fără îndoială, efectele mediului său cosmic. Aceasta include modificări periodice ale orbitei Pământului, variațiile în ieșirea soarelui, exploziile de raze gamma și, bineînțeles, impacturile meteoriților.
Privind doar la Lună și suprafața sa cu buzunare ar trebui să ne amintească acest lucru, având în vedere că Pământul este de peste 80 de ori mai masiv decât satelitul său gri. De fapt, lucrările recente au subliniat importanța impactului meteoriților în producerea crustei continentale pe Pământ, ajutând la formarea „semințelor” plutitoare care au plutit pe stratul exterior al planetei noastre în tinerețe.
Noi și echipa noastră internațională de colegi am identificat acum un ritm în producerea acestei cruste continentale timpurii, iar tempo-ul indică un mecanism de conducere cu adevărat măreț. Această lucrare tocmai a fost publicată în revista Geologie.
Ritmul producției de cruste pe Pământ
Multe roci de pe Pământ se formează din magmă topită sau semitopită. Această magmă este derivată fie direct din manta – stratul predominant solid, dar care curge lent sub crusta planetei – sau din gătirea unor bucăți chiar mai vechi de crustă preexistentă. Pe măsură ce magma lichidă se răcește, în cele din urmă îngheață în rocă solidă.
Prin acest proces de răcire al cristalizării magmei, boabele minerale cresc și pot prinde elemente precum uraniul care se descompun în timp și produc un fel de cronometru, înregistrându-le vârsta. Nu numai atât, dar și cristalele pot prinde alte elemente care urmăresc compoziția magmei lor parentale, cum ar fi modul în care un nume de familie ar putea urmări familia unei persoane.
Cu aceste două informații – vârsta și compoziția – putem reconstrui apoi o cronologie a producției de cruste. Apoi, putem decoda frecvențele sale principale folosind vrăjitoria matematică a Transformată Fourier. Acest instrument decodifică practic frecvența evenimentelor, la fel ca descifrarea ingredientelor care au intrat în blender pentru un tort.
Rezultatele noastre din această abordare sugerează un ritm de aproximativ 200 de milioane de ani pentru producția de crustă pe Pământul timpuriu.
Locul nostru în Cosmos
Dar există un alt proces cu un ritm similar. Sistemul nostru solar și cele patru brațe spiralate ale Căii Lactee se rotesc ambele în jurul găurii negre supermasive din centrul galaxiei, dar se mișcă cu viteze diferite.
Brațele spiralate orbitează cu 210 de kilometri pe secundă, în timp ce soarele se îndreaptă cu 240 de kilometri pe secundă, ceea ce înseamnă că sistemul nostru solar navighează în și din brațele galaxiei. Poți să te gândești la brațele spiralate ca la regiuni dense care încetinesc trecerea stelelor la fel ca un ambuteiaj, care se eliberează doar mai departe pe drum (sau prin braț).
Acest model are ca rezultat aproximativ 200 de milioane de ani între fiecare intrare pe care sistemul nostru solar o face într-un braț spiralat al galaxiei.
Deci, pare să existe o posibilă legătură între momentul producerii crustei pe Pământ și durata de timp necesară pentru a orbit brațele spirale galactice, dar de ce?
Lovituri din nor
În zonele îndepărtate ale sistemului nostru solar, un nor de resturi stâncoase înghețate a numit Nor Oort se crede că orbitează în jurul soarelui nostru.
Pe măsură ce sistemul solar se mișcă periodic într-un braț spiralat, se propune interacțiunea dintre acesta și norul Oort pentru a disloca materialul din nor, trimițându-l mai aproape de sistemul solar interior. O parte din acest material poate lovi chiar Pământul.
Pământul suferă impacturi relativ frecvente de la corpurile stâncoase ale centurii de asteroizi, care ajung în medie la viteze de 15 km pe secundă. Dar cometele ejectate din norul Oort ajung mult mai repede, în medie cu 52 km pe secundă.
Susținem că aceste impacturi periodice de înaltă energie sunt urmărite de înregistrarea producției de crustă conservată în boabe minerale minuscule. Impactul cometei excavează volume uriașe de suprafață a Pământului, ducând la topirea prin decompresie a mantalei, nu prea diferită de a sparge o plută pe o sticlă de gaz.
Această rocă topită, îmbogățită în elemente ușoare precum siliciu, aluminiu, sodiu și potasiu, plutește eficient pe mantaua mai densă. În timp ce există multe alte moduri de a generează crusta continentală, este probabil ca impact pe planeta noastră timpurie au format semințe plutitoare de crustă. Magma produsă din procesele geologice ulterioare ar adera la acele semințe timpurii.
Precursori ai pieirii sau grădinari pentru viața terestră?
Scoarta continentală este vitală în majoritatea ciclurilor naturale ale Pământului - interacționează cu apa și oxigenul, formând noi produse degradate, găzduind majoritatea metalelor și carbonului biologic.
Impacturile mari de meteoriți sunt evenimente cataclismice care poate sterge viata. Cu toate acestea, este posibil ca impactul să fi fost cheia dezvoltării crustei continentale pe care trăim.
Odată cu trecerea recentă a asteroizi interstelari prin sistemul solar, unii chiar au mers atât de departe încât au sugerat a transportat viața prin cosmos.
Oricum am ajuns să fim aici, este uimitor într-o noapte senină să privești în sus la cer și să vezi stelele și structura pe care o urmăresc, apoi să te uiți la picioarele tale și să simți dedesubt boabele minerale, roca și crusta continentală. — toate legate într-adevăr printr-un ritm foarte mare.
Acest articol este republicat de la Conversaţie sub licență Creative Commons. Citeste Articol original.
Credit imagine: Pexels / 9143 imagini
