إحدى السمات المميزة للأرض هي الصفائح التكتونية ، وهي ظاهرة تشكل سطح الكوكب وتخلق بعضًا من أكثر الأحداث كارثية ، مثل الزلازل وأمواج تسونامي والانفجارات البركانية. في حين تم رصد بعض ميزات الصفائح التكتونية في أماكن أخرى من النظام الشمسي ، فإن الأرض هي الكوكب الوحيد الذي نعرفه بمجموعة كاملة من العمليات المتضمنة في هذه الظاهرة. وكل شيء يشير إلى أنها بدأت في وقت مبكر جدًا من تاريخ كوكبنا.
إذن ما الذي بدأ؟ في الوقت الحالي ، يصعب التمييز بين فكرتين رئيسيتين بناءً على أدلتنا المحدودة من بدايات الأرض. ومع ذلك ، فإن دراسة جديدة لقطعة من أستراليا تقدم حجة قوية لواحدة منها: التأثيرات الشديدة التي حدثت أيضًا في وقت مبكر من تاريخ الكوكب.
الخيارات والآثار
بعد فترة وجيزة من تشكل الأرض ، كان من الممكن أن تكون قشرتها مكونة من طبقة موحدة نسبيًا من الصخور الصلبة التي تعمل كغطاء فوق الوشاح الذي لا يزال منصهرًا في الأسفل. وفوق ذلك ، ربما كان هناك محيط عالمي لأن الصفائح التكتونية لم تكن تبني الجبال بعد. بطريقة ما تطور هذا الوضع إلى ما نراه الآن: المناطق الكبيرة من القشرة المتحركة والعائمة للصفائح القارية والقشرة المحيطية العميقة التي تتوسع باستمرار تشكلت من مواد الوشاح ، وكلها مدفوعة بحركة المواد التي تسببها الحرارة عبر الوشاح.
التفسير الرئيسي لأصل الصفائح التكتونية هو ببساطة افتراض أن دوران الوشاح هو أيضًا ما أثار هذه الظاهرة. ستؤدي الانفجارات عند النقاط الساخنة في الوشاح إلى جلب مادة أقل كثافة إلى السطح ، مع زيادة الوزن الذي يدفع المواد الأكثر كثافة إلى أسفل الوشاح. مع استمرار هذه العمليات ، سترتفع المزيد من المواد العائمة إلى السطح بمرور الوقت ، مما يؤدي إلى توسيع بعض المناطق إلى ألواح أولية. يتمتع هذا التفسير بميزة إظهار أن العملية تبدأ بنفس العوامل التي تدفعها اليوم: يميل العلماء إلى كره الاضطرار إلى الاعتماد على عدة تفسيرات منفصلة.
لكنهم أيضًا يكرهون الصدف ، والصدفة هي ما يكمن وراء تفسير بديل. ظهرت أولى المؤشرات على حركة الصفائح التكتونية منذ حوالي 3.8 مليار سنة ، بعد فترة وجيزة من تشكل الأرض. تتداخل هذه الفترة أيضًا مع سلسلة من التأثيرات الكبيرة ، تسمى القصف الثقيل المتأخر ، والتي ضربت أجسادًا في النظام الشمسي.
كان من الممكن أن توفر هذه التأثيرات الكثير من الطاقة للقشرة ، مما يؤدي إلى تفتيتها والتسبب في الذوبان المحلي. سيسمح هذا للمواد الساخنة من القشرة المنصهرة والعباءة بدخول السطح من خلال البراكين. يبدو التأثير إلى حد ما مثل الثورات البركانية فوق نقطة ساخنة ، مع ظهور مادة منخفضة الكثافة على السطح ، ولكنه قد يحدث في أماكن متعددة على الكوكب على مدى مئات الملايين من السنين. p>
نظرًا لأوجه التشابه بين النظريتين وحقيقة أن الكثير من الأدلة قد تم إتلافها على مدار مليارات السنين الماضية ، فمن الصعب تحديد أيهما يدعمه الدليل بشكل أفضل. لكن الباحثين في ورقة بحثية جديدة يقولون إنهم وجدوا أدلة على أن التأثيرات من المحتمل أن تكون خطيرة.
ابدأ بضجة
يعتمد العمل على بلورات الزركون ، وهي هياكل مستقرة للغاية تضم أقدم قطع الأرض المؤكدة. ركز المؤلفون على بلورات من جزء من أستراليا يسمى بيلبارا كراتون. Cratons هي أقدم أجزاء القشرة القارية وأكثرها استقرارًا ، وتميل إلى تشكيل قلب القارات الحديثة. Pilbara هي واحدة من أقدم اثنين من الهراوات المعروفة على وجه الأرض.
فحص الباحثون الزركون بحثًا عن مؤشرات على أنها قد تغيرت بفعل العمليات الجيولوجية بعد تشكلها ، واستبعد ذلك من التحليل الإضافي. وحصلوا أيضًا على تواريخ لجميع البلورات بناءً على اضمحلال اليورانيوم. ثم ركزوا على شيئين يخبراننا بشيء عن البيئة التي تشكلت فيها البلورات. الأول كان النظر إلى نوع الصخور التي كانت البلورات مغروسة فيها ، والتي كان يُعتقد أنها تعكس البيئة التي تشكلت فيها. والثاني هو جزء الأكسجين الذي يأتي من نظير معين ...
إحدى السمات المميزة للأرض هي الصفائح التكتونية ، وهي ظاهرة تشكل سطح الكوكب وتخلق بعضًا من أكثر الأحداث كارثية ، مثل الزلازل وأمواج تسونامي والانفجارات البركانية. في حين تم رصد بعض ميزات الصفائح التكتونية في أماكن أخرى من النظام الشمسي ، فإن الأرض هي الكوكب الوحيد الذي نعرفه بمجموعة كاملة من العمليات المتضمنة في هذه الظاهرة. وكل شيء يشير إلى أنها بدأت في وقت مبكر جدًا من تاريخ كوكبنا.
إذن ما الذي بدأ؟ في الوقت الحالي ، يصعب التمييز بين فكرتين رئيسيتين بناءً على أدلتنا المحدودة من بدايات الأرض. ومع ذلك ، فإن دراسة جديدة لقطعة من أستراليا تقدم حجة قوية لواحدة منها: التأثيرات الشديدة التي حدثت أيضًا في وقت مبكر من تاريخ الكوكب.
الخيارات والآثار
بعد فترة وجيزة من تشكل الأرض ، كان من الممكن أن تكون قشرتها مكونة من طبقة موحدة نسبيًا من الصخور الصلبة التي تعمل كغطاء فوق الوشاح الذي لا يزال منصهرًا في الأسفل. وفوق ذلك ، ربما كان هناك محيط عالمي لأن الصفائح التكتونية لم تكن تبني الجبال بعد. بطريقة ما تطور هذا الوضع إلى ما نراه الآن: المناطق الكبيرة من القشرة المتحركة والعائمة للصفائح القارية والقشرة المحيطية العميقة التي تتوسع باستمرار تشكلت من مواد الوشاح ، وكلها مدفوعة بحركة المواد التي تسببها الحرارة عبر الوشاح.
التفسير الرئيسي لأصل الصفائح التكتونية هو ببساطة افتراض أن دوران الوشاح هو أيضًا ما أثار هذه الظاهرة. ستؤدي الانفجارات عند النقاط الساخنة في الوشاح إلى جلب مادة أقل كثافة إلى السطح ، مع زيادة الوزن الذي يدفع المواد الأكثر كثافة إلى أسفل الوشاح. مع استمرار هذه العمليات ، سترتفع المزيد من المواد العائمة إلى السطح بمرور الوقت ، مما يؤدي إلى توسيع بعض المناطق إلى ألواح أولية. يتمتع هذا التفسير بميزة إظهار أن العملية تبدأ بنفس العوامل التي تدفعها اليوم: يميل العلماء إلى كره الاضطرار إلى الاعتماد على عدة تفسيرات منفصلة.
لكنهم أيضًا يكرهون الصدف ، والصدفة هي ما يكمن وراء تفسير بديل. ظهرت أولى المؤشرات على حركة الصفائح التكتونية منذ حوالي 3.8 مليار سنة ، بعد فترة وجيزة من تشكل الأرض. تتداخل هذه الفترة أيضًا مع سلسلة من التأثيرات الكبيرة ، تسمى القصف الثقيل المتأخر ، والتي ضربت أجسادًا في النظام الشمسي.
كان من الممكن أن توفر هذه التأثيرات الكثير من الطاقة للقشرة ، مما يؤدي إلى تفتيتها والتسبب في الذوبان المحلي. سيسمح هذا للمواد الساخنة من القشرة المنصهرة والعباءة بدخول السطح من خلال البراكين. يبدو التأثير إلى حد ما مثل الثورات البركانية فوق نقطة ساخنة ، مع ظهور مادة منخفضة الكثافة على السطح ، ولكنه قد يحدث في أماكن متعددة على الكوكب على مدى مئات الملايين من السنين. p>
نظرًا لأوجه التشابه بين النظريتين وحقيقة أن الكثير من الأدلة قد تم إتلافها على مدار مليارات السنين الماضية ، فمن الصعب تحديد أيهما يدعمه الدليل بشكل أفضل. لكن الباحثين في ورقة بحثية جديدة يقولون إنهم وجدوا أدلة على أن التأثيرات من المحتمل أن تكون خطيرة.
ابدأ بضجة
يعتمد العمل على بلورات الزركون ، وهي هياكل مستقرة للغاية تضم أقدم قطع الأرض المؤكدة. ركز المؤلفون على بلورات من جزء من أستراليا يسمى بيلبارا كراتون. Cratons هي أقدم أجزاء القشرة القارية وأكثرها استقرارًا ، وتميل إلى تشكيل قلب القارات الحديثة. Pilbara هي واحدة من أقدم اثنين من الهراوات المعروفة على وجه الأرض.
فحص الباحثون الزركون بحثًا عن مؤشرات على أنها قد تغيرت بفعل العمليات الجيولوجية بعد تشكلها ، واستبعد ذلك من التحليل الإضافي. وحصلوا أيضًا على تواريخ لجميع البلورات بناءً على اضمحلال اليورانيوم. ثم ركزوا على شيئين يخبراننا بشيء عن البيئة التي تشكلت فيها البلورات. الأول كان النظر إلى نوع الصخور التي كانت البلورات مغروسة فيها ، والتي كان يُعتقد أنها تعكس البيئة التي تشكلت فيها. والثاني هو جزء الأكسجين الذي يأتي من نظير معين ...
تكبير
سيمون مارشي / SwRI
