به گزارش ایسنا به نقل از اس ای، یک مطالعه جدید به رهبری پژوهشگران دانشگاه ایالتی پن (Penn)، یک نظریه رایج را که می گوید پوسته زمین حدود ۳ میلیارد سال پیش به سرعت شکل گرفته و سپس رشد آن کند شده، به چالش کشیده است.
این مطالعه که در مجله Geochemical Perspectives Letters منتشر شده است، نشان می دهد که پوسته زمین به مدت میلیاردها سال به تدریج به تکامل خود ادامه داده و با لایه گوشته زیر آن هماهنگ شده است.
پژوهشگران می گویند، این یافته میتواند به حل یک معمای اساسی در مورد سیاره ما کمک کند و نحوه شکل گیری سیارات دیگر را نیز روشن کند.
نظریه کنونی
براساس نظریه موجود، زمین تا ۳ میلیارد سال پیش ، یک سیاره راکد و بدون فعالیت تکتونیکی (زمین ساخت صفحه ای) بوده است.
جسی ریمینک، استادیار علوم زمین و نویسنده اصلی این مطالعه گفت: با این حال، مطالعه جدید ما نشان می دهد که اینطور نیست.
پژوهشگران برای آزمایش این نظریه از پایگاه داده بزرگی متشکل از بیش از ۶۰۰ هزار نمونه از سوابق سنگی زمین استفاده کردند که توسط دانشمندان سراسر جهان از نظر محتویات ژئوشیمیایی و قدمت تجزیه و تحلیل شده است.
پژوهشگران می گویند، این سوابق سنگی نسبت به سوابق کانی که برای حمایت از نظریه تشکیل سریع استفاده شده است، قابل اعتمادتر است، زیرا در آن مقیاس های زمانی حساس تر است و سوگیری کمتری دارد.
پژوهشگران روش جدیدی را برای تخمین میزان بازسازی و اصلاح سنگ های آذرین موجود در این پایگاه داده در طول زمان توسط فرآیندهای مختلف مانند هوازدگی، فرسایش، رسوب گذاری یا ذوب مجدد توسعه دادند. آنها از داده های تجربی برای نشان دادن اینکه چگونه یک سنگ یکسان میتواند به طرق مختلف در طول زمان تغییر کند، استفاده کردند و سپس از ابزارهای ریاضی برای محاسبه نسبت رسوبات در هر نمونه سنگ استفاده کردند.
آن ها با استفاده از این اطلاعات، نرخ بازیابی را در سوابق سنگ محاسبه کردند و سپس منحنی رشد پوسته زمین را محاسبه کردند که نشان می دهد در طول زمان چقدر پوسته جدید به زمین اضافه شده است. آنها این منحنی را با منحنی به دست آمده از سوابق معدنی توسط کارشناسان دیگر مقایسه کردند.
نتیجه شگفت انگیز بود. منحنی رشد پوسته بر اساس سوابق سنگ با منحنی رشد گوشته مطابقت داشت که نشان دهنده همبستگی بین این دو لایه است. این با ایده تغییر ناگهانی در رشد پوسته زمین در ۳ میلیارد سال پیش در تضاد است و از تکامل تدریجی پوسته و گوشته پشتیبانی می کند.
ریمینک می گوید این نخستین بار نیست که دانشمندان زمین شناسی سناریوی رشد تدریجی پوسته را پیشنهاد می کنند، ولی این اولین باری است که با سوابق سنگ شناسی پشتیبانی می شود.
وی افزود که این مطالعه درک ما را از چگونگی شکل گیری و تغییر سیاره ما در طول زمان بهبود می بخشد، اما قطعی نیست.
وی ادامه داد :هنوز شکاف های زیادی در داده ها و عدم قطعیت در روش ها وجود دارد.
ریمینک همچنین گفت که تجزیه و تحلیل بیشتر داده های موجود میتواند به کشف سیارات دیگر، مانند زهره که فاقد صفحات تکتونیکی هستند و می تواند شبیه به زمین اولیه باشد، کمک کند.
وی همچنین یک سوال جالب را مطرح کرد. اینکه چه زمانی و چرا زمین و زهره متفاوت شدند؟ او گفت که این نرخ رشد پوسته تاثیر زیادی در این امر دارد. این به ما می گوید که چگونه و چرا سیارات در مسیرهای مختلف تکامل یافته اند.
این مطالعه توسط پژوهشگران دانشگاه های کِبِک در مونترال کانادا، لیون فرانسه و آلبرتای کانادا انجام شده است. همچنین توسط شورای تحقیقات علوم طبیعی و مهندسی کانادا حمایت شده است.
تحقیق موازی
در حالی که تحقیقات ریمینک در درجه اول با تمرکز بر بررسی سوابق سنگی طی میلیاردها سال به بررسی تکامل پوسته زمین می پردازد، مطالعه ای که ژنگ بین دنگ و تیمش در مجله Nature منتشر کرده اند ، باورهای سنتی در مورد همرفت گوشته و زمین ساخت صفحه ای را به چالش می کشد. این یافته ها به طرز جالبی به هم مرتبط هستند و درک ما را از تاریخ پیچیده زمین شناسی گسترش می دهند.
مطالعه دنگ طبقه بندی همرفت گوشته را در طول بیشتر تاریخ زمین پیشنهاد می کند که نشان می دهد زمین ساخت صفحه ای در طول زمین اولیه به گوشته بالایی محدود می شد.
این در تضاد با این باور غالب است که جابجایی گوشته از زمان شکل گیری زمین در ۴.۵ میلیارد سال پیش به صورت یک لایه عمل کرده است.
پیامدهای این مطالعه عمیق هستند، زیرا این احتمال را افزایش می دهد که گوشته پایینی ممکن است حاوی مواد اولیه دست نخورده باشد که بر ترکیب اصلی زمین و منبع مواد فرار ضروری برای توسعه حیات نور می تاباند.
در اصل، کار ریمینک بینش هایی را در مورد تکامل سطح زمین و فرآیندهای بلندمدت شکل دهنده آن ارائه می دهد، در حالیکه مطالعه دنگ ایده های ثابت شده در مورد پویایی درون زمین را به چالش می کشد.
هر دو مطالعه با هم به درک جامع تری از تاریخ زمین شناسی سیاره ما کمک می کنند و زمینه ارزشمندی را برای تحقیقات مداوم در این زمینه ارائه می دهند.
این تلاش مشترک میان دانشمندان حوزه های مختلف، درک ما را از گذشته پیچیده زمین و پیامدهای آن برای مطالعه سایر اجرام آسمانی بهبود می بخشد.
- 19
- 1
