تويت
كيف كانت الأرض تبدو قبل 3.2 مليار عام؟ تقترح الأدلة الجديدة أن الكوكب كان مغطى بمحيط شاسع، دون وجود أي قارة على الإطلاق. اقترح العلماء حديثًا أن القارات ظهرت متأخرةً، حين دفعت الصفائح التكتونية الكتل الصخرية هائلة الحجم إلى أعلى لتخترق سطح البحر.
وُجدت دلائل على ذلك محفوظةً في جزء من قاع البحر القديم، وتقع الآن في منطقة نائية شمال غرب أستراليا.
شكلت تصادمات عالية السرعة بين الغبار والصخور الفضائية بدايات كوكبنا قبل نحو 4.5 مليار سنة، كان الكوكب جسمًا كرويًّا من الصهارة Magma بعمق آلاف الأميال. ومع دوران الأرض أخذت تبرد. وبعد ألف إلى مليون عام، شكلت الصهارة الباردة أولى البلورات المعدنية لقشرة الأرض.
ربما حُملت المياه الأولى إلى الأرض في هذه الاثناء بواسطة مذنبات غنية بالثلج من خارج نظامنا الشمسي، أو ربما وصلت من الغبار القادم من سحب الجسيمات التي كونت الشمس وكواكب النظام الشمسي الأخرى، في وقت قريب من تكوين الأرض.
ارتفع بخار الماء والغازات إلى الجو حين كانت الأرض محيطًا حارًّا من الصهارة. قال بنجامين جونسون، مؤلف الدراسة الرئيس وأستاذ الجيولوجيا والغلاف الجوي بجامعة أيوا: «هطلت الأمطار حين أصبحت الأجواء باردة كفاية. لا يمكننا تحديد مصدر المياه على الأرض بدقة، لكننا نقترح أنه أيًّا كان المصدر، فقد أتى الماء عندما كان محيط الصهارة ما زال موجودًا».
طبقة البازلت التي بطنت قاع البحر قبل 3.2 مليار عام
انتقل جونسون وفريقه إلى دراسة مقطع بانورامي فريد في المناطق النائية من أستراليا. قال جونسون إن المقطع الصخري يحافظ على النظام الحراري المائي hydrothermal، الذي يعود تاريخه إلى 3.2 مليار سنة، ويسجل قشرة المحيط بأكملها، من السطح وصولًا إلى المحرك الحراري الذي حفَّز الحركة.
احتوت المواد المحفوظة في قاع الجرف البحري المنحدر نسبًا متنوعة من نظائر الأكسجين. قد تساعد العلاقة بين هذه النظائر العلماء على فهم التحولات في درجة حرارة المحيطات القديمة والمناخ حول العالم.
اكتشف العلماء شيئًا غير مُتوقَّع من طريق تحليلهم أكثر من 100 عينة من الرواسب. إذ وجدوا أنه قبل 3.2 مليار سنة، كانت المحيطات تحتوي نسبًا من نظير الأكسجين 18 أكثر من النظير 16 (الأكثر شيوعًا في المحيط اليوم). أظهرت النماذج الحاسوبية أن كتل اليابسة القارية تكتسب نظير الأكسجين 18 من المحيطات.
لذلك ستحتوي المحيطات المزيد من النظير 18 للأكسجين حال غياب القارات. ووجدت الدراسة أن النسبة بين نظيري الأكسجين تشير إلى غياب القارات في ذلك الوقت.
قال جونسون: «يدل اختلاف هذه النسب عن النسب الحالية على عدم وجود قشرة قارية ناشئة».
سابقًا، اقترح باحثون آخرون فكرة أن الأرض كانت ذات يوم مغطاة بالمحيط كليًّا. لكن دون اتفاق حول حجم الجزء المرئي من تلك القشرة فوق مستوى سطح البحر. يوفر الاكتشاف الجديد قيودًا جيوكيميائية حقيقية على وجود أرض صلبة فوق مستوى سطح البحر.
جاء في الدراسة أن احتمال أن الأرض قديمًا كانت عالمًا مائيًّا، يقدم منظورًا جديدًا لسؤال فضولي آخر: أين ظهرت أشكال الحياة الأولى للكوكب؟ وكيف تطورت؟
يقول جونسون: «ينقسم العالم حول أصل الحياة إلى معسكرين رئيسيين: فتحات المياه الحرارية hydrothermal vents والبرك على الأرض ponds on land. إذا كان عملنا دقيقًا، فهذا يعني أن البيئة الأرضية التي شكلت الحياة وطورتها كانت صغيرة جدًا، أو غائبة حتى ما قبل 3.2 مليار سنة».
وُجدت دلائل على ذلك محفوظةً في جزء من قاع البحر القديم، وتقع الآن في منطقة نائية شمال غرب أستراليا.
شكلت تصادمات عالية السرعة بين الغبار والصخور الفضائية بدايات كوكبنا قبل نحو 4.5 مليار سنة، كان الكوكب جسمًا كرويًّا من الصهارة Magma بعمق آلاف الأميال. ومع دوران الأرض أخذت تبرد. وبعد ألف إلى مليون عام، شكلت الصهارة الباردة أولى البلورات المعدنية لقشرة الأرض.
ربما حُملت المياه الأولى إلى الأرض في هذه الاثناء بواسطة مذنبات غنية بالثلج من خارج نظامنا الشمسي، أو ربما وصلت من الغبار القادم من سحب الجسيمات التي كونت الشمس وكواكب النظام الشمسي الأخرى، في وقت قريب من تكوين الأرض.
ارتفع بخار الماء والغازات إلى الجو حين كانت الأرض محيطًا حارًّا من الصهارة. قال بنجامين جونسون، مؤلف الدراسة الرئيس وأستاذ الجيولوجيا والغلاف الجوي بجامعة أيوا: «هطلت الأمطار حين أصبحت الأجواء باردة كفاية. لا يمكننا تحديد مصدر المياه على الأرض بدقة، لكننا نقترح أنه أيًّا كان المصدر، فقد أتى الماء عندما كان محيط الصهارة ما زال موجودًا».
طبقة البازلت التي بطنت قاع البحر قبل 3.2 مليار عام
انتقل جونسون وفريقه إلى دراسة مقطع بانورامي فريد في المناطق النائية من أستراليا. قال جونسون إن المقطع الصخري يحافظ على النظام الحراري المائي hydrothermal، الذي يعود تاريخه إلى 3.2 مليار سنة، ويسجل قشرة المحيط بأكملها، من السطح وصولًا إلى المحرك الحراري الذي حفَّز الحركة.
احتوت المواد المحفوظة في قاع الجرف البحري المنحدر نسبًا متنوعة من نظائر الأكسجين. قد تساعد العلاقة بين هذه النظائر العلماء على فهم التحولات في درجة حرارة المحيطات القديمة والمناخ حول العالم.
اكتشف العلماء شيئًا غير مُتوقَّع من طريق تحليلهم أكثر من 100 عينة من الرواسب. إذ وجدوا أنه قبل 3.2 مليار سنة، كانت المحيطات تحتوي نسبًا من نظير الأكسجين 18 أكثر من النظير 16 (الأكثر شيوعًا في المحيط اليوم). أظهرت النماذج الحاسوبية أن كتل اليابسة القارية تكتسب نظير الأكسجين 18 من المحيطات.
لذلك ستحتوي المحيطات المزيد من النظير 18 للأكسجين حال غياب القارات. ووجدت الدراسة أن النسبة بين نظيري الأكسجين تشير إلى غياب القارات في ذلك الوقت.
قال جونسون: «يدل اختلاف هذه النسب عن النسب الحالية على عدم وجود قشرة قارية ناشئة».
سابقًا، اقترح باحثون آخرون فكرة أن الأرض كانت ذات يوم مغطاة بالمحيط كليًّا. لكن دون اتفاق حول حجم الجزء المرئي من تلك القشرة فوق مستوى سطح البحر. يوفر الاكتشاف الجديد قيودًا جيوكيميائية حقيقية على وجود أرض صلبة فوق مستوى سطح البحر.
جاء في الدراسة أن احتمال أن الأرض قديمًا كانت عالمًا مائيًّا، يقدم منظورًا جديدًا لسؤال فضولي آخر: أين ظهرت أشكال الحياة الأولى للكوكب؟ وكيف تطورت؟
يقول جونسون: «ينقسم العالم حول أصل الحياة إلى معسكرين رئيسيين: فتحات المياه الحرارية hydrothermal vents والبرك على الأرض ponds on land. إذا كان عملنا دقيقًا، فهذا يعني أن البيئة الأرضية التي شكلت الحياة وطورتها كانت صغيرة جدًا، أو غائبة حتى ما قبل 3.2 مليار سنة».