تويت
في أقصى شمال الكرة الأرضية، مخبأة تحت الغطاء الجليدي القارّي الذي يبلغ سُمْكه حوالي واحد كيلومتر، وجد الجيولوجيون دليل على أن غرينلاند، خلال فترة مضت ليست بالبعيدة، قد تعرضت لهزة نتيجة الاصطدام بنيزك هائل.
الدليل؟ وجود حفرة اصطدام عملاقة، يبلغ قطرها 31 كيلومترًا (19.3 ميلًا).
وهي من بين أكبر 25 حفرة اصطدام قد تم العثور عليها، والأكبر في عصرها، أي خلال أقل من ثلاثة ملايين سنة.
كما أنها أول حفرة اصطدام تم العثور عليها أسفل إحدى الطبقات الجليدية الحالية في الكوكب.
كان النيزك الذي أحدثها وحشًا من الحديد، بعرض كيلومتر واحد (0.62 ميل) على الأقل.
تم اكتشافها في الأصل في يوليو/تموز 2015، وقضى فريق دولي كبير من الجيولوجيين الجزء الأفضل من ثلاث سنوات في العمل على التحقق من الاكتشاف.
«إن الاكتشافات الاستثنائية تأخذ دليلًا استثنائيًا»، هذا ما قاله عالم الجيولوجيا كورت إتش كجاير (Kurt H. Kjær) من متحف التاريخ الطبيعي في الدنمارك لموقع (ScienceAlert).
قد تتساءل كيف يمكن للمرء أن «يكتشف» ويحدد مكان حفرة مدفونة تحت الجليد.
الإجابة هي أنه لأكثر من عقد تم جمع بيانات عن طريق سبر الإشارات الراديوية، من قبل باحثين بين عامي 1997 و2014 لبرنامج ناسا لتقييم المناخ الإقليمي القطبي وعملية آيس بريدج (IceBridge).
تستخدم هذه التقنية رادارًا للنظر عبر الجليد -على غرار رادار قياس الأرض- وبناء خريطة طبوغرافية للأرض الموجودة تحت طبقة جليدية أو نهر جليدي.
فهذا يساعد علماء الجليديات على قياس سماكة طبقة الجليد، والذي بدوره مفيد في تقدير كميات ذوبان الجليد بفعل الاحترار المناخي العالمي.
وبينما كان الجيولوجيون يقومون بفحص مجموعات البيانات هذه، لاحظوا شيئًا غير عاديًا: منخفض دائري كبير تحت مجرى نهر هياواثا الجليدي مباشرةً.
قال العالم كجاير: «لقد علمنا على الفور أن هذا كان شيئًا مميزًا لكن في الوقت نفسه كان من الواضح أنه سيكون من الصعب إثبات أصل تشكل المنخفض».
لذلك قام فريق بحثي في مايو/أيار 2016 بإجراء مسح أكثر تفصيلًا للمنطقة، والتقاط صور باستخدام رادار جديد متطور قد طُور في جامعة كانساس.
حيث تم إجراء المسح بنمط شبكي فوق النهر الجليدي، مع أخذ مراقبات وملاحظات متعددة.
«يمكنك رؤية النمط الدائري لفوهة الحفرة على حافة الغطاء الجليدي، خاصةً عندما يكون ارتفاع طائرة المسح عاليًا بما يكفي»، حسب ما صرح به المهندس الكهربائي والأستاذ المشارك في الدراسة جون بادين (John Paden) من جامعة كانساس.
ويضيف بادين: «الجزء الأكبر من الحفرة غير مرئي ومُلاحظ خارج نافذة الطائرة.
من المضحك أنه إلى الآن لم يفكر أحد بـ..،’مهلًا، ما هي تلك الميزة نصف الدائرية هناك؟‘ فمن الطائرة تكاد تكون غير ملحوظة ومن الصعب أن نراها ما لم نكن نعرف بالفعل أنها هناك».
«باستخدام صور القمر الصناعي التي يتم التقاطها عند زاوية منخفضة للشمس -والتي تبرز التلال والوديان في تضاريس الغطاء الجليدي- يمكنك رؤية دائرة الحفرة بكاملها في هذه الصور».
وعلى الرغم من ذلك، سجل الرادار وصوّر فوهة الحفرة بتفاصيل مذهلة، بما في ذلك حافتها الخارجية، ورفع المنطقة المركزية كما هو متوقع لفوهة مركبة كبيرة، والحطام القاعدي، والجليد المبعثر وغير المبعثر.
وأظهر التحليل الأرضي والجيوكيميائي للرواسب بالقرب من النهر الجليدي التي يبدو أنها انجرفت إليه من الحفرة، أدلة على عمليات الاصطدام -اصطدام النيزك-، مشيرًا إلى وجود الحديد.
وأيضًا احتوت على الكوارتز المصدوم أو «شوكد كوارتز» (وهو شكل من أشكال الكوارتز يتكون تحت تأثير الضغط الشديد)، والذي يوجد عادة في مواقع اصطدام النيازك، والزجاج، اللذين يتم إنشاؤهما من السيليكا في صخر الأساس بفعل الحرارة الشديدة للاصطدام.
إنه من الصعب تقدير عمر الحفرة بدقة.
هنالك دليل قاطع على أن ذلك حدث قبل أن تتم تغطية غرينلاند بالجليد، وهو ما يقرب من ثلاثة ملايين سنة ماضية، ولكن من الممكن أن يكون قد حدث في الآونة الأخيرة أي قبل 12,000 سنة، في نهاية العصر الجليدي الأخير تقريبًا.
هذا يعني أنه من الصعب نوعًا ما معرفة كيف أثر هذا الاصطدام على الكوكب، ولكن يمكننا القيام ببعض التخمينات.
على سبيل المثال، «حدث عندما كانت غرينلاند مغطاة بالجليد، وبالتالي من الممكن أن تكون قد ذابت كمية كبيرة من المياه العذبة.
هذه المياه العذبة سوف تتدفق جنوبًا نحو نقطة حساسة في النظام المناخي»، كما قال كجاير لموقع (ScienceAlert).
وستكون الخطوة التالية هي استعادة الحطام القريب الذي كان من الممكن أن يكون نتيجة للاصطدام، وكذلك اكتشاف كيفية الوصول إلى ما تحت الجليد إلى الحفرة نفسها لاستعادة المواد من النمط التي ذابت وتحولت إليه أثناء الاصطدام.
إنها لن تكون مهمة سهلة، لكن العلماء متحمسون للبدء بهذا العمل.
وقال كجاير بحماس: «كم عدد المرات التي تحصل فيها أنت كعالم على فرصة لتحقيق مثل هذا الاكتشاف المهم وفتح مجال بحث جديد وقيادة الفريق للقيام بذلك».
الدليل؟ وجود حفرة اصطدام عملاقة، يبلغ قطرها 31 كيلومترًا (19.3 ميلًا).
وهي من بين أكبر 25 حفرة اصطدام قد تم العثور عليها، والأكبر في عصرها، أي خلال أقل من ثلاثة ملايين سنة.
كما أنها أول حفرة اصطدام تم العثور عليها أسفل إحدى الطبقات الجليدية الحالية في الكوكب.
كان النيزك الذي أحدثها وحشًا من الحديد، بعرض كيلومتر واحد (0.62 ميل) على الأقل.
تم اكتشافها في الأصل في يوليو/تموز 2015، وقضى فريق دولي كبير من الجيولوجيين الجزء الأفضل من ثلاث سنوات في العمل على التحقق من الاكتشاف.
«إن الاكتشافات الاستثنائية تأخذ دليلًا استثنائيًا»، هذا ما قاله عالم الجيولوجيا كورت إتش كجاير (Kurt H. Kjær) من متحف التاريخ الطبيعي في الدنمارك لموقع (ScienceAlert).
قد تتساءل كيف يمكن للمرء أن «يكتشف» ويحدد مكان حفرة مدفونة تحت الجليد.
الإجابة هي أنه لأكثر من عقد تم جمع بيانات عن طريق سبر الإشارات الراديوية، من قبل باحثين بين عامي 1997 و2014 لبرنامج ناسا لتقييم المناخ الإقليمي القطبي وعملية آيس بريدج (IceBridge).
تستخدم هذه التقنية رادارًا للنظر عبر الجليد -على غرار رادار قياس الأرض- وبناء خريطة طبوغرافية للأرض الموجودة تحت طبقة جليدية أو نهر جليدي.
فهذا يساعد علماء الجليديات على قياس سماكة طبقة الجليد، والذي بدوره مفيد في تقدير كميات ذوبان الجليد بفعل الاحترار المناخي العالمي.
وبينما كان الجيولوجيون يقومون بفحص مجموعات البيانات هذه، لاحظوا شيئًا غير عاديًا: منخفض دائري كبير تحت مجرى نهر هياواثا الجليدي مباشرةً.
قال العالم كجاير: «لقد علمنا على الفور أن هذا كان شيئًا مميزًا لكن في الوقت نفسه كان من الواضح أنه سيكون من الصعب إثبات أصل تشكل المنخفض».
لذلك قام فريق بحثي في مايو/أيار 2016 بإجراء مسح أكثر تفصيلًا للمنطقة، والتقاط صور باستخدام رادار جديد متطور قد طُور في جامعة كانساس.
حيث تم إجراء المسح بنمط شبكي فوق النهر الجليدي، مع أخذ مراقبات وملاحظات متعددة.
«يمكنك رؤية النمط الدائري لفوهة الحفرة على حافة الغطاء الجليدي، خاصةً عندما يكون ارتفاع طائرة المسح عاليًا بما يكفي»، حسب ما صرح به المهندس الكهربائي والأستاذ المشارك في الدراسة جون بادين (John Paden) من جامعة كانساس.
ويضيف بادين: «الجزء الأكبر من الحفرة غير مرئي ومُلاحظ خارج نافذة الطائرة.
من المضحك أنه إلى الآن لم يفكر أحد بـ..،’مهلًا، ما هي تلك الميزة نصف الدائرية هناك؟‘ فمن الطائرة تكاد تكون غير ملحوظة ومن الصعب أن نراها ما لم نكن نعرف بالفعل أنها هناك».
«باستخدام صور القمر الصناعي التي يتم التقاطها عند زاوية منخفضة للشمس -والتي تبرز التلال والوديان في تضاريس الغطاء الجليدي- يمكنك رؤية دائرة الحفرة بكاملها في هذه الصور».
وعلى الرغم من ذلك، سجل الرادار وصوّر فوهة الحفرة بتفاصيل مذهلة، بما في ذلك حافتها الخارجية، ورفع المنطقة المركزية كما هو متوقع لفوهة مركبة كبيرة، والحطام القاعدي، والجليد المبعثر وغير المبعثر.
وأظهر التحليل الأرضي والجيوكيميائي للرواسب بالقرب من النهر الجليدي التي يبدو أنها انجرفت إليه من الحفرة، أدلة على عمليات الاصطدام -اصطدام النيزك-، مشيرًا إلى وجود الحديد.
وأيضًا احتوت على الكوارتز المصدوم أو «شوكد كوارتز» (وهو شكل من أشكال الكوارتز يتكون تحت تأثير الضغط الشديد)، والذي يوجد عادة في مواقع اصطدام النيازك، والزجاج، اللذين يتم إنشاؤهما من السيليكا في صخر الأساس بفعل الحرارة الشديدة للاصطدام.
إنه من الصعب تقدير عمر الحفرة بدقة.
هنالك دليل قاطع على أن ذلك حدث قبل أن تتم تغطية غرينلاند بالجليد، وهو ما يقرب من ثلاثة ملايين سنة ماضية، ولكن من الممكن أن يكون قد حدث في الآونة الأخيرة أي قبل 12,000 سنة، في نهاية العصر الجليدي الأخير تقريبًا.
هذا يعني أنه من الصعب نوعًا ما معرفة كيف أثر هذا الاصطدام على الكوكب، ولكن يمكننا القيام ببعض التخمينات.
على سبيل المثال، «حدث عندما كانت غرينلاند مغطاة بالجليد، وبالتالي من الممكن أن تكون قد ذابت كمية كبيرة من المياه العذبة.
هذه المياه العذبة سوف تتدفق جنوبًا نحو نقطة حساسة في النظام المناخي»، كما قال كجاير لموقع (ScienceAlert).
وستكون الخطوة التالية هي استعادة الحطام القريب الذي كان من الممكن أن يكون نتيجة للاصطدام، وكذلك اكتشاف كيفية الوصول إلى ما تحت الجليد إلى الحفرة نفسها لاستعادة المواد من النمط التي ذابت وتحولت إليه أثناء الاصطدام.
إنها لن تكون مهمة سهلة، لكن العلماء متحمسون للبدء بهذا العمل.
وقال كجاير بحماس: «كم عدد المرات التي تحصل فيها أنت كعالم على فرصة لتحقيق مثل هذا الاكتشاف المهم وفتح مجال بحث جديد وقيادة الفريق للقيام بذلك».