شهدت الأرض العديد من مراحل "كرة الثلج" خلال تاريخها الطويل.
(الصورة: © NSF)
حدد العلماء أقدم حفرة أثر معروفة أرض - ويمكن أن تخبرنا البنية القديمة كيف خرج كوكبنا من مرحلة متجمدة منذ فترة طويلة.
تشير دراسة جديدة إلى أن Yarrabubba Crater ، وهي ميزة جيولوجية يبلغ عرضها 43 ميلاً (70 كيلومترًا) في غرب أستراليا ، يبلغ عمرها 2.229 مليار سنة ، بالإضافة إلى أو ناقص 5 ملايين سنة. هذا هو حوالي نصف عصر الأرض نفسها و 200 مليون سنة أقدم من حامل الرقم القياسي السابق ، قبة Vredefort التي يبلغ عرضها 190 ميلاً (300 كم) في جنوب أفريقيا.
من المثير للاهتمام أن تأثير يارابوبا يبدو أنه حدث عندما بدأ كوكبنا يخرج منكرة الثلج الأرضوقال أعضاء فريق الدراسة "الفترة التي كان الجليد فيها يغطي كوكبًا كبيرًا من الكوكب. وقد لا يكون ذلك صدفة.
"إن عمر تأثير Yarrabubba يطابق زوال سلسلة الأنهار الجليدية القديمة"قال المؤلف المشارك نيكولاس تيمز ، الأستاذ المساعد في كلية علوم الأرض والكواكب في جامعة كيرتن في غرب أستراليا ، في بيان.
واضاف تيمز "بعد الاصطدام ، غابت الترسبات الجليدية في الرقم القياسي الصخري لمدة 400 مليون سنة". "يشير هذا المصير إلى أن تأثير النيزك الكبير ربما يكون قد أثر المناخ العالمي."
من الصعب العثور على الحفر القديمة مثل Yarrabubba على أرضنا النشطة. يتم دفن الكثير عندما تغوص صفائح القشرة تحت بعضها البعض ، ويتم ارتداء معظمها بعيدًا بفعل الرياح والمياه فوق الدهور.
وقال مؤلف الدراسة تيمونز إريكسون من مركز جونسون للفضاء التابع لناسا في هيوستن وكلية علوم الأرض والكواكب في جامعة كيرتن لموقع Space.com في الواقع ، "إن Yarrabubba لم تعد تبدو حتى فوهة البركان".
لكن فريقًا مختلفًا من العلماء - بقيادة فرانسيس ماكدونالد ، وهو الآن أستاذ الجيولوجيا في جامعة كاليفورنيا سانتا باربرا - اعترفوا بـ Yarrabubba في عام 2003 ، بفضل قياسات الشذوذ المغناطيسي في المنطقة ووجود الصخور التي صدمها تأثير .
كان من الواضح أن إضراب يارابوبا وقع منذ فترة طويلة ، لكن عمره الدقيق ظل بعيد المنال حتى الآن. في الدراسة الجديدة التي نشرت على الإنترنت اليوم (21 يناير) في المجلة اتصالات الطبيعةقام إريكسون وزملاؤه بتحليل قطع صغيرة من صخرة يارابوبا المذهلة.
على وجه التحديد ، درس الباحثون حبوب المونازايت والزركون التي أعيد بلورتها بالتأثير ، وقياس كميات اليورانيوم والثوريوم والرصاص الواردة في كل منها. يأخذ المونازايت والزركون بسهولة اليورانيوم ولكن لا يؤديان إلى الرصاص عندما يتبلران ، ويتحلل اليوريوم والثوريوم إشعاعياً إلى الرصاص بمعدلات معروفة. لذا ، أخبرت هذه القياسات الفريق منذ متى حدث هذا التبلور.
عمر يارابوبا مثير للفضول ، لأن الكثير كان يحدث منذ 2.229 مليار سنة. على سبيل المثال ، بدأت عملية التركيب الضوئي للبكتيريا الزرقاء ضخ كميات كبيرة من الأكسجين في الغلاف الجوي للأرض ، مما أدى إلى عملية مثيرة تعرف باسم حدث أكسدة كبير.
كما خرج الكوكب من حالة من التجمد العميق - واحدة من مراحل كرة الثلج المتعددة التي مرت بها الأرض خلال تاريخها البالغ 4.5 مليار عام - في وقت قريب من تأثير يارابوبا. لمعرفة ما إذا كان من المحتمل أن يكون قد تم ربط هذين الحدثين ، أجرى Erickson وزملاؤه محاكاة كمبيوتر لإضراب Yarrabubba.
هذه ليست فكرة مجنونة. بعد كل شيء ، الكارثة ، تأثير قتل الديناصورات قبل 66 مليون سنة يعتقد أنها تسببت في الكثير من تدميرها من خلال تغير المناخ السريع والدرامي.
ضربت نماذج الباحثين جسمًا يبلغ عرضه 4.3 ميل (7 كم) في مشهد غربي أستراليا شديد البرودة ، أحدها مغطى بطبقة جليدية تراوحت بين 1.2 ميل إلى 3.1 ميل (2 إلى 5 كم) في مسارات مختلفة. ووجدوا أن مثل هذه الضربة سوف تتبخر على الفور بين 23 ميل مكعب و 58 ميل مكعب (95 إلى 240 كيلومتر مكعب) من الجليد وتتسبب في ما يصل إلى 1300 ميل مكعب (5400 كيلومتر مكعب) من إجمالي الذوبان.
هذا يشير إلى أن ما بين 200 تريليون رطل. و 440 تريليون رطل. (90 تريليون إلى 200 تريليون كيلوغرام) من بخار الماء ، وهو غاز دفيئة قوي ، تم تفجيره في الغلاف الجوي العلوي للأرض مباشرة بعد تأثير يارابوبا.
وشدد إريكسون وزملاؤه على أنه لا يوجد ما يكفي من المعلومات حول هيكل الغلاف الجوي للأرض القديمة وتكوينها لنمذجة ثقة لكيفية تأثير حقن بخار الماء هذا على المناخ.
"ومع ذلك ، بالنظر إلى ذلك الغلاف الجوي للأرض وكتبوا في دراسة.
يمكن أن يساعد اكتشاف الفوهات القديمة الإضافية وتاريخها في الإجابة على هذه الأسئلة. وقال إريكسون ، وينبغي أن يكون هناك المزيد من هذه الميزات للعثور عليها. بعد كل شيء ، تعرضت الأرض لضرب من قبل أكثر بكثير من المؤثرين في شبابها مما هو عليه الآن. (بالمناسبة ، لا تقدم الدراسة الجديدة دليلاً على أقدم أثر معروف. وقد وجد الباحثون قاذفات - صخور منتفخة من قبل الكويكب أو إضرابات المذنبات - التي يصل عمرها إلى 3.4 مليار سنة. ولكن لم يتم تحديد فوهاتها المرتبطة بها).
وقال إريكسون إن الجيولوجيين يمكن أن يحصلوا على النوافذ على ماض أعمق من تلك التي يوفرها يارابوبا. ربما لا يستطيع الباحثون فك التاريخ المعقد لأقدم الصخور المعروفة على الأرض ، والتي يبلغ عمرها 4 مليارات سنة ، على حد قوله ، ولكن قد يكون لديهم بعض الحظ مع النوى القديمة المعروفة باسم كراتونات.
قال إريكسون: "يمتد عمرها إلى 2.5 إلى 3.5 مليار سنة". أعتقد نظريًا أنه من الممكن العثور على فوهات تأثير في هذه الفئة العمرية ».
- في صور: الحفر الأثرية لأمريكا الشمالية
- كيف يمكن أن تعود حياة الأرض من تأثير الكويكب المعقم
- مسابقة Earth: هل تعرف كوكبك حقًا؟
كتاب مايك وول عن البحث عن حياة غريبة "في الخارج"(جراند سنترال للنشر ، 2018 ؛ موضحة من قبل كارل تيت) ، خارج الآن. تابعوه على تويتر michaeldwall. تابعنا على تويتر Spacedotcom أو موقع التواصل الاجتماعي الفيسبوك.
