الأرض هي الكوكب الوحيد الذي نعرفه وبه قارات، وهي كتل يابسة عملاقة توفر منازل للبشرية.
وعلى الرغم من ذلك، ما زلنا لا نملك إجابات ثابتة على بعض الأسئلة الأساسية حول القارات وهي: كيف نشأت؟ ولماذا تشكلت بالطريقة التي هي عليها الآن؟
اظهار أخبار متعلقة
تقول إحدى النظريات أنها تشكلت من قبل النيازك العملاقة التي اصطدمت بقشرة الأرض منذ فترة طويلة من الزمن. هذه الفكرة تم اقتراحها عدة مرات، ولكن حتى الآن لا يوجد سوى القليل من الأدلة لدعمها.
وفي بحث جديد يشير علماء المعادن الذين درسوا المعادن القديمة في غرب أستراليا أنهم وجدوا أدلة محيرة تشير إلى أن فرضية التأثير العملاق قد تكون صحيحة.
كيف تشكلت القارة؟
تشكل القارات جزءًا من الغلاف الصخري، وهو الغلاف الخارجي الصخري الصلب للأرض المكون من أرضيات المحيط والقارات، والطبقة العليا منها هي القشرة.
اظهار أخبار متعلقة
القشرة تحت المحيطات رقيقة وتتكون من صخور بازلتية كثيفة داكنة لا تحتوي إلا على القليل من السيليكا. على النقيض من ذلك، فإن القشرة القارية سميكة وتتكون في الغالب من الجرانيت، وهي صخور أقل كثافة، داكنة اللون، غنية بالسيليكا تجعل القارات "تطفو".
تحت الغلاف الصخري توجد كتلة سميكة تتدفق ببطء من صخور شبه منصهرة، تقع بالقرب من قمة الوشاح، طبقة الأرض بين القشرة واللب.
إذا تمت إزالة جزء من الغلاف الصخري، فسوف يذوب الوشاح تحته مع تحرير الضغط من الأعلى. وفكرة سقوط النيازك العملاقة على الأرض - صخور من الفضاء عبر عشرات أو مئات الكيلومترات - هي طريقة فعالة للغاية للقيام بذلك!
اظهار أخبار متعلقة
ما هي عواقب اصطدام النيازك العملاقة؟
الاصطدام العملاق سيؤدي إلى تكوين كميات هائلة من المواد على الفور. ستذوب الصخور القريبة من السطح لمئات الكيلومترات أو أكثر حول موقع الاصطدام. الذي سيؤدي أيضًا إلى تحرير الضغط على الوشاح أدناه، مما يؤدي إلى ذوبانه وإنتاج كتلة "تشبه الفقاعة" من القشرة البازلتية السميكة.
تسمى هذه الكتلة هضبة محيطية، مماثلة لتلك الموجودة أسفل هاواي أو أيسلندا الحالية. يظهر بحثنا أن هذه الهضاب المحيطية يمكن أن تكون قد تطورت لتشكل القارات من خلال عملية تعرف باسم التمايز القشري. يمكن أن تصبح الهضبة المحيطية السميكة التي تشكلت من الاصطدام ساخنة بدرجة كافية عند قاعدتها بحيث تذوب أيضًا، مما ينتج نوعًا من الصخور الجرانيتية التي تشكل قشرة قارية طافية.
اظهار أخبار متعلقة
هل هناك طرق أخرى لإنشاء الهضاب المحيطية؟
هناك طرق أخرى يمكن أن تتشكل بها الهضاب المحيطية. فعلى سبيل المثال لم تتشكل القشور السميكة تحت هاواي وأيسلندا من خلال الاصطدامات العملاقة ولكن من خلال "أعمدة الوشاح"، وهي تيارات من المواد الساخنة ترتفع من حافة اللب المعدني للأرض، كما هو الحال في مصباح الحمم البركانية. عندما يصل هذا العمود الصاعد إلى الغلاف الصخري، فإنه يتسبب في ذوبان الوشاح الهائل ليشكل هضبة محيطية.
هل يمكن أن تكون الأعمدة قد شكلت القارات؟
بناءً على الدراسة الحالية، وتوازن نظائر الأكسجين المختلفة في حبيبات صغيرة من معدن الزركون، والتي توجد عادة بكميات صغيرة في الصخور من القشرة القارية، لا يعتقد الباحثون ذلك.
الزركون هو أقدم مادة قشرية معروفة، ويمكن أن تبقى سليمة لمليارات السنين. يمكننا أيضًا تحديد وقت تكونه بدقة تامة، بناءً على تحلل اليورانيوم المشع الذي يحتوي عليه. كما يمكن التعرف على البيئة التي تشكل فيها الزركون عن طريق قياس النسبة النسبية لنظائر الأكسجين التي يحتويها.
اظهار أخبار متعلقة
قام الباحثون بالنظر إلى حبيبات الزركون في غرب أستراليا، والتي بدأت في التكوين منذ أكثر من 3 مليارات سنة. احتوى العديد مها على نظائر الأكسجين الخفيفة، والتي تشير إلى الذوبان الضحل، لكن الحبوب الأصغر كانت تحتوي على نظائر توازن تشبه الوشاح، مما يشير إلى انصهار أعمق بكثير.
هذا النمط "التنازلي" لنظائر الأكسجين هو ما قد تتوقعه بعد اصطدام نيزك عملاق. على النقيض من ذلك، فإن الذوبان في أعمدة الوشاح، ينتج عنه عملية "من أسفل إلى أعلى".
علاوة على ذلك، يمكن التعرف على النمط "التنازلي" للنظائر في مناطق أخرى من القشرة القارية القديمة، مثل كندا وجرينلاند. تتمثل الخطوة التالية في إعادة تحليل هذه الصخور القديمة من مكان آخر لتأكيد ما نشتبه فيه، أن القارات نمت في مواقع اصطدامات النيازك العملاقة.
ونشر البحث في مجلة Nature.