โลกคือ ดาวเคราะห์เพียงดวงเดียวที่เรารู้จักกับทวีปต่างๆ, ผืนดินขนาดมหึมาที่ให้ที่อยู่อาศัยแก่มวลมนุษยชาติและส่วนใหญ่ของ ชีวมวลของโลก.
อย่างไรก็ตาม เรายังไม่มีคำตอบที่แน่นอนสำหรับคำถามพื้นฐานเกี่ยวกับทวีป: พวกมันเกิดขึ้นได้อย่างไร และทำไมพวกเขาถึงก่อตัวขึ้นในที่ที่พวกเขาทำ?
ทฤษฎีหนึ่งคือพวกมันถูกสร้างขึ้นโดยอุกกาบาตขนาดยักษ์ที่ชนเข้ากับเปลือกโลกเมื่อนานมาแล้ว นี้ ความคิด ได้รับการเสนอ หลายครั้งแต่จนถึงขณะนี้ยังไม่มีหลักฐานสนับสนุน
In งานวิจัยใหม่ที่ตีพิมพ์ใน Natureเราศึกษาแร่ธาตุโบราณจากรัฐเวสเทิร์นออสเตรเลีย และพบเบาะแสที่ยั่วเย้าซึ่งบ่งชี้ว่าสมมติฐานผลกระทบขนาดยักษ์อาจถูกต้อง
คุณสร้างทวีปได้อย่างไร?
ทวีปต่างๆ เป็นส่วนหนึ่งของเปลือกโลก ซึ่งเป็นเปลือกนอกที่เป็นหินแข็งๆ ของโลกซึ่งประกอบด้วยพื้นมหาสมุทรและทวีปต่างๆ ซึ่งชั้นบนสุดคือเปลือกโลก
เปลือกโลกใต้มหาสมุทรนั้นบางและทำจากหินบะซอลต์ที่มืดและหนาแน่นซึ่งมีซิลิกาเพียงเล็กน้อย ในทางตรงกันข้าม เปลือกโลกทวีปมีความหนาและส่วนใหญ่ประกอบด้วยหินแกรนิต ซึ่งเป็นหินที่อุดมด้วยซิลิกาสีซีดและมีความหนาแน่นน้อยกว่าซึ่งทำให้ทวีป "ลอย"
ใต้ธรณีภาคมีมวลหนาและไหลช้าๆ ของหินเกือบหลอมเหลว ซึ่งอยู่ใกล้กับส่วนบนของเสื้อคลุม ซึ่งเป็นชั้นของโลกระหว่างเปลือกโลกกับแกนกลาง
ถ้าส่วนหนึ่งของเปลือกโลกถูกขจัดออกไป เสื้อคลุมด้านล่างจะละลายเมื่อความดันจากด้านบนถูกปลดปล่อย และผลกระทบจากอุกกาบาตยักษ์—หินจากอวกาศ ระยะทางหลายสิบหรือหลายร้อยกิโลเมตร—เป็นวิธีที่มีประสิทธิภาพอย่างยิ่งในการทำอย่างนั้น!
อะไรคือผลที่ตามมาของผลกระทบมหาศาล?
แรงกระแทกขนาดยักษ์จะระเบิดวัสดุปริมาณมหาศาลออกเกือบจะในทันที หินที่อยู่ใกล้ผิวน้ำจะละลายไปหลายร้อยกิโลเมตรหรือมากกว่ารอบๆ บริเวณที่เกิดแรงกระแทก ผลกระทบยังปล่อยแรงกดบนเสื้อคลุมด้านล่าง ทำให้มันหลอมเหลวและผลิตเปลือกหินบะซอลต์หนา ๆ ที่มีลักษณะเป็นก้อนกลม
มวลนี้เรียกว่าที่ราบสูงในมหาสมุทร คล้ายกับที่อยู่ใต้ฮาวายหรือไอซ์แลนด์ในปัจจุบัน กระบวนการนี้คล้ายกับสิ่งที่เกิดขึ้นหากคุณถูกลูกกอล์ฟหรือก้อนกรวดกระแทกที่ศีรษะอย่างแรง ซึ่งการกระแทกหรือ "ไข่" ที่เกิดขึ้นนั้นก็เหมือนกับที่ราบสูงในมหาสมุทร
การวิจัยของเราแสดงให้เห็นว่าที่ราบสูงในมหาสมุทรเหล่านี้สามารถพัฒนาเพื่อสร้างทวีปผ่านกระบวนการที่เรียกว่าความแตกต่างของเปลือกโลก ที่ราบสูงมหาสมุทรหนาที่เกิดจากแรงกระแทกสามารถร้อนพอที่ฐานจนละลายได้ ทำให้เกิดหินแกรนิตที่ก่อตัวเป็นเปลือกโลกที่ลอยตัวอยู่
มีวิธีอื่นในการสร้างที่ราบสูงมหาสมุทรหรือไม่?
มีวิธีอื่นที่สามารถสร้างที่ราบสูงในมหาสมุทรได้ เปลือกโลกหนาที่อยู่ใต้ฮาวายและไอซ์แลนด์ไม่ได้เกิดจากการกระแทกขนาดมหึมา แต่ “เสื้อคลุมขนนก” สายธารของวัสดุร้อนที่พุ่งขึ้นมาจากขอบแกนโลหะของโลก ราวกับอยู่ในตะเกียงลาวา เมื่อขนนกที่พุ่งสูงขึ้นนี้ไปถึงธรณีภาค จะทำให้เกิดการละลายของเสื้อคลุมขนาดใหญ่เพื่อสร้างที่ราบสูงในมหาสมุทร
ขนนกสามารถสร้างทวีปได้หรือไม่? จากการศึกษาของเรา และความสมดุลของไอโซโทปออกซิเจนที่แตกต่างกันในเม็ดแร่เซอร์คอนขนาดเล็ก ซึ่งมักพบในปริมาณเล็กน้อยในหินจากเปลือกโลกภาคพื้นทวีป เราไม่คิดอย่างนั้น
เพทายเป็น วัสดุเปลือกโลกที่เก่าแก่ที่สุดที่รู้จักและสามารถดำรงอยู่ได้ไม่บุบสลายเป็นเวลาหลายพันล้านปี นอกจากนี้เรายังสามารถระบุได้อย่างแม่นยำว่าเมื่อใดที่มันถูกสร้างขึ้น โดยพิจารณาจากการสลายตัวของยูเรเนียมกัมมันตภาพรังสีที่มันมีอยู่
ยิ่งไปกว่านั้น เราสามารถหาข้อมูลเกี่ยวกับสภาพแวดล้อมที่เพทายเกิดขึ้นจากการวัดสัดส่วนสัมพัทธ์ของ ไอโซโทปของออกซิเจน มันประกอบด้วย.
เราดูธัญพืชเพทายจากเปลือกโลกทวีปที่เก่าแก่ที่สุดชิ้นหนึ่งที่ยังหลงเหลืออยู่ของโลก นั่นคือ Pilbara Craton ในรัฐเวสเทิร์นออสเตรเลีย ซึ่งเริ่มก่อตัวเมื่อกว่าสามพันล้านปีก่อน เม็ดเพทายที่เก่าแก่ที่สุดจำนวนมากมีไอโซโทปออกซิเจนที่เบากว่า ซึ่งบ่งบอกถึงการหลอมเหลวที่ตื้น แต่ธัญพืชที่อายุน้อยกว่านั้นมีความสมดุลของไอโซโทปเหมือนเสื้อคลุมมากกว่า ซึ่งบ่งชี้ว่าละลายได้ลึกกว่ามาก
รูปแบบของไอโซโทปออกซิเจน "จากบนลงล่าง" นี้เป็นสิ่งที่คุณอาจคาดหวังหลังจากอุกกาบาตขนาดยักษ์ ในทางตรงกันข้าม การหลอมเหลวเป็นกระบวนการ "จากล่างขึ้นบน"
ฟังดูสมเหตุสมผล แต่มีหลักฐานอื่นๆ อีกไหม
ใช่มี! เพทายจาก Pilbara Craton ดูเหมือนจะก่อตัวขึ้นในช่วงเวลาที่แตกต่างกันออกไป มากกว่าที่จะเกิดขึ้นอย่างต่อเนื่องเมื่อเวลาผ่านไป
ยกเว้นธัญพืชที่เก่าที่สุด ธัญพืชชนิดอื่นๆ ที่มีเพทายแสงไอโซโทปจะมีอายุเท่ากับเตียงทรงกลมใน Pilbara Craton และที่อื่นๆ
เตียงทรงกลมเป็นแหล่งสะสมของหยดของวัสดุ "กระเด็นออก" จากผลกระทบของอุกกาบาต ความจริงที่ว่าเพทายมีอายุเท่ากัน บ่งบอกว่าพวกเขาอาจเกิดจากเหตุการณ์เดียวกัน
นอกจากนี้ รูปแบบ "จากบนลงล่าง" ของไอโซโทปสามารถรับรู้ได้ในพื้นที่อื่นๆ ของเปลือกโลกในสมัยโบราณ เช่น ในแคนาดาและกรีนแลนด์ อย่างไรก็ตาม ข้อมูลจากที่อื่นยังไม่ได้รับการกรองอย่างระมัดระวังเช่นข้อมูลของ Pilbara ดังนั้นจึงต้องใช้เวลามากขึ้นในการยืนยันรูปแบบนี้
ขั้นตอนต่อไปของการวิจัยของเราคือการวิเคราะห์หินโบราณเหล่านี้อีกครั้งจากที่อื่นเพื่อยืนยันสิ่งที่เราสงสัย นั่นคือทวีปต่างๆ เติบโตในบริเวณที่เกิดอุกกาบาตขนาดยักษ์ บูม.
บทความนี้ตีพิมพ์ซ้ำจาก สนทนา ภายใต้ใบอนุญาตครีเอทีฟคอมมอนส์ อ่าน บทความต้นฉบับ.
เครดิตภาพ: ยูริเคียว33 / Pixabay
