นักวิทยาศาสตร์ได้ติดตามเส้นทางของโลกผ่านกาแล็กซี่ผ่านผลึกเล็กๆ ที่พบในเปลือกโลก

“การมองโลกในเม็ดทราย” ประโยคเปิดบทกวีโดย วิลเลียมเบลคเป็นวลีที่ใช้บ่อยซึ่งรวบรวมสิ่งที่นักธรณีวิทยาทำ

เราสังเกตองค์ประกอบของเมล็ดแร่ที่เล็กกว่าความกว้างของเส้นผมมนุษย์ จากนั้น เราคาดการณ์กระบวนการทางเคมีที่พวกเขาแนะนำให้ไตร่ตรอง การสร้างโลกของเรา ตัวเอง

ตอนนี้ เราได้ให้ความสนใจในนาทีนั้นกับความสูงใหม่ โดยเชื่อมโยงเมล็ดพืชเล็กๆ เข้ากับที่ของโลกในสภาพแวดล้อมทางช้างเผือก

มองออกไปสู่จักรวาล

นักดาราศาสตร์ฟิสิกส์พยายามทำความเข้าใจจักรวาลและตำแหน่งของเราในสเกลที่ใหญ่ขึ้น พวกเขาใช้กฎฟิสิกส์เพื่อพัฒนาแบบจำลองที่อธิบายวงโคจรของวัตถุทางดาราศาสตร์

แม้ว่าเราอาจคิดว่าพื้นผิวของดาวเคราะห์เป็นสิ่งที่มีรูปร่างโดยกระบวนการทั้งหมดภายใน โลก โลกของเราได้สัมผัสกับผลกระทบของสภาพแวดล้อมในจักรวาลอย่างไม่ต้องสงสัย ซึ่งรวมถึง การเปลี่ยนแปลงเป็นระยะในวงโคจรของโลกการเปลี่ยนแปลงของดวงอาทิตย์ที่ส่งออก รังสีแกมมาระเบิด และแน่นอนผลกระทบของอุกกาบาต

เพียงแค่มองไปที่ ดวงจันทร์ และพื้นผิวที่มีรอยแตกน่าจะเตือนเราว่า เนื่องจากโลกมีมวลมากกว่าดาวเทียมสีเทาถึง 80 เท่า ในความเป็นจริง งานล่าสุดได้ชี้ให้เห็นถึงความสำคัญของผลกระทบของอุกกาบาตใน การผลิตเปลือกโลกทวีปช่วยสร้าง "เมล็ดพันธุ์" ที่ลอยอยู่บนชั้นนอกสุดของโลกของเราในวัยเยาว์

เราและเพื่อนร่วมงานจากต่างประเทศของเราได้ระบุจังหวะในการผลิตเปลือกโลกในทวีปยุคแรกนี้ และจังหวะก็ชี้ไปที่กลไกการขับเคลื่อนที่ยิ่งใหญ่อย่างแท้จริง ผลงานนี้เพิ่งออก ในวารสาร ธรณีวิทยา.

จังหวะการผลิตเปลือกโลก

หินจำนวนมากบนโลกก่อตัวขึ้นจากหินหนืดที่หลอมเหลวหรือกึ่งหลอมเหลว หินหนืดนี้ได้มาจากชั้นปกคลุมโดยตรง ซึ่งเป็นชั้นแข็งเด่นแต่ไหลช้าๆ ใต้เปลือกโลก หรือมาจากการนำเศษเปลือกเก่าที่มีอยู่ก่อนกลับคืนมา เมื่อแมกมาเหลวเย็นตัวลง มันก็จะแข็งตัวเป็นหินแข็งในที่สุด

ด้วยกระบวนการเย็นตัวของการตกผลึกของแมกมา เมล็ดแร่จะเติบโตและสามารถดักจับองค์ประกอบต่างๆ เช่น ยูเรเนียมที่สลายตัวเมื่อเวลาผ่านไปและผลิตนาฬิกาจับเวลา บันทึกอายุของพวกเขา. ไม่เพียงแค่นั้น แต่คริสตัลยังสามารถดักจับได้ องค์ประกอบอื่น ๆ ที่ติดตามองค์ประกอบของหินหนืดของพ่อแม่ เช่น นามสกุลสามารถติดตามครอบครัวของบุคคลได้อย่างไร

ด้วยข้อมูลสองชิ้นนี้—อายุและองค์ประกอบ—เราสามารถสร้างไทม์ไลน์ของการผลิตเปลือกโลกขึ้นใหม่ได้ จากนั้น เราสามารถถอดรหัสความถี่หลักโดยใช้ตัวช่วยสร้างทางคณิตศาสตร์ของ การแปลงฟูริเยร์. เครื่องมือนี้โดยทั่วไปจะถอดรหัสความถี่ของเหตุการณ์ เหมือนกับการถอดรหัสส่วนผสมที่เข้าไปในเครื่องปั่นเพื่อทำเค้ก

ผลลัพธ์ของเราจากแนวทางนี้ชี้ให้เห็นถึงจังหวะการผลิตเปลือกโลกประมาณ 200 ล้านปีบนโลกยุคแรก

ที่ของเราในจักรวาล

แต่มีกระบวนการอื่นที่มีจังหวะคล้ายกัน ระบบสุริยะของเราและแขนกังหันทั้งสี่ของทางช้างเผือกกำลังหมุนรอบหลุมดำมวลมหาศาลที่ใจกลางดาราจักร แต่พวกมันก็เคลื่อนที่ด้วยความเร็วต่างกัน

แขนกังหันโคจรด้วยความเร็ว 210 กิโลเมตรต่อวินาที ขณะที่ดวงอาทิตย์เคลื่อนที่ด้วยความเร็ว 240 กิโลเมตรต่อวินาที ซึ่งหมายความว่าระบบสุริยะของเรากำลังท่องเข้าและออกจากแขนของกาแลคซี คุณอาจคิดว่าแขนกังหันเป็นบริเวณที่หนาแน่นซึ่งทำให้การเคลื่อนตัวของดวงดาวช้าลงมากเหมือนกับรถติด ซึ่งจะกวาดล้างต่อไปตามถนนเท่านั้น (หรือผ่านทางแขน)

แบบจำลองนี้ส่งผลให้เกิดเวลาประมาณ 200 ล้านปีระหว่างแต่ละรายการที่ระบบสุริยะของเราสร้างเป็นแขนกังหันของดาราจักร

ดังนั้น ดูเหมือนว่าจะมีความเชื่อมโยงที่เป็นไปได้ระหว่างระยะเวลาของการผลิตเปลือกโลกบนโลกกับระยะเวลาที่ใช้ในการโคจรรอบแขนกังหันกาแล็กซี—แต่ทำไม?

การนัดหยุดงานจากคลาวด์

ในบริเวณที่ห่างไกลของระบบสุริยะของเรา เมฆของเศษหินน้ำแข็งที่ชื่อว่า เมฆออร์ต ถือว่าโคจรรอบดวงอาทิตย์ของเรา

ในขณะที่ระบบสุริยะเคลื่อนเข้าสู่แขนกังหันเป็นระยะ ปฏิสัมพันธ์ระหว่างมันกับเมฆออร์ตถูกเสนอให้ขับวัสดุออกจากเมฆ ส่งผลให้มันเข้าใกล้ระบบสุริยะชั้นในมากขึ้น บางส่วนของวัสดุนี้อาจกระทบโลก

โลกได้รับผลกระทบค่อนข้างบ่อยจากวัตถุที่เป็นหินของแถบดาวเคราะห์น้อย ซึ่งโดยเฉลี่ยแล้วมาถึงที่ความเร็ว 15 กม. ต่อวินาที แต่ดาวหางที่พุ่งออกมาจากเมฆออร์ตจะมาถึงเร็วกว่ามาก โดยเฉลี่ย 52 กม. ต่อวินาที

เรายืนยันว่ามันเป็นผลกระทบที่มีพลังงานสูงเป็นระยะเหล่านี้ซึ่งถูกติดตามโดยบันทึกการผลิตเปลือกโลกที่เก็บรักษาไว้ใน เม็ดแร่เล็ก ๆ. ดาวหางกระทบกับการขุดพื้นผิวโลกปริมาณมาก นำไปสู่การคลายการบีบอัดของเสื้อคลุม ซึ่งไม่ต่างจากการใช้จุกก๊อกบนขวดที่มีฟองมากเกินไป

หินหลอมเหลวซึ่งอุดมไปด้วยธาตุแสง เช่น ซิลิกอน อะลูมิเนียม โซเดียม และโพแทสเซียม ลอยอยู่บนเสื้อคลุมที่หนาแน่นกว่าได้อย่างมีประสิทธิภาพ ในขณะที่ยังมีอีกหลายวิธีที่จะ สร้างเปลือกโลก, ก็มีแนวโน้มว่า ส่งผลกระทบต่อ บนดาวเคราะห์ดวงแรกของเราเกิดเมล็ดที่ลอยตัวของเปลือกโลก หินหนืดที่เกิดจากกระบวนการทางธรณีวิทยาในภายหลังจะยึดติดกับเมล็ดต้นเหล่านั้น

Harbingers of Doom หรือชาวสวนเพื่อชีวิตบนบก?

เปลือกโลกภาคพื้นทวีปมีความสำคัญในวัฏจักรธรรมชาติส่วนใหญ่ของโลก—มันทำปฏิกิริยากับน้ำและออกซิเจน ทำให้เกิดผลิตภัณฑ์ที่ผุกร่อนขึ้นใหม่ ซึ่งเป็นที่เก็บโลหะส่วนใหญ่และคาร์บอนชีวภาพ

อุกกาบาตขนาดใหญ่กระทบเป็นเหตุการณ์หายนะที่ ทำลายชีวิตได้. อย่างไรก็ตาม ผลกระทบอาจเป็นกุญแจสำคัญในการพัฒนาเปลือกโลกที่เราอาศัยอยู่

ด้วยข้อความล่าสุดของ ดาวเคราะห์น้อยระหว่างดวงดาว ผ่านระบบสุริยะ บางคนถึงกับแนะนำว่า ชีวิตเรือข้ามฟากจักรวาล.

ไม่ว่าเราจะมาที่นี่อย่างไร ค่ำคืนที่ฟ้าโปร่งก็น่าเกรงขามที่จะแหงนมองท้องฟ้าเห็นดวงดาวและโครงสร้างที่พวกมันไล่ตาม จากนั้นมองลงมาที่เท้าของคุณแล้วสัมผัสถึงเมล็ดแร่ หิน และเปลือกโลกที่อยู่เบื้องล่าง —ทั้งหมดเชื่อมโยงกันด้วยจังหวะที่ยิ่งใหญ่อย่างแท้จริง

บทความนี้ตีพิมพ์ซ้ำจาก สนทนา ภายใต้ใบอนุญาตครีเอทีฟคอมมอนส์ อ่าน บทความต้นฉบับ.

เครดิตภาพ: Pexels / 9143 ภาพ