بیگ بنگ: محققانی از آلمان و سوئیس با استفاده از شبیه­ سازی­ های رایانه ­ای اقدام به بررسی چگونگی شکل­ گیری صفحات زمین­ ساختی سیاره­ زمین در طول 3 میلیارد سال گذشته کردند.

به گزارش بیگ بنگ، این شبیه­ سازی­ ها نشان از تغییر فرآیندهای زمین­ ساختی در گذر زمان و تاثیر این تغییرات بر روی تشکیل و تخریب قاره ­ها دارد. همچنین این مدل نحوه تکامل احتمالی قاره­ ها، اقیانوس­ها و جو امروزی را بازسازی می­ کند. پریادرشی چادهری و دکتر “سامیت چاکرابورتی” از دانشگاه رور در بوخوم به همراه دکتر “تاراس گریا” از موسسه فدرال تکنولوژی در زوریخ پژوهش خود را در مجله­ Nature Geosciences ارائه دادند.

مسئله­ ای بحث برانگیز: پیدایش صفحات زمین­ساختی در چه زمانی صورت گرفت؟

زمین در حدود 4.5 میلیارد سال پیش شکل گرفت. در آن زمان مرحله­ ای(و شاید چندین مرحله) وجود داشت که در آن سنگ­ های مذاب بر روی زمین قرار داشتند. با سرد شدن سنگ­ ها، سنگ­ های جامد و پوستۀ زمین تشکیل شد. بطور کلی، زمین دو نوع پوسته دارد: پوسته­ سبک­ تر قاره­ ای که غنی از سیلیسیم است و شامل زمین خشکی می­ شود که بر روی دریا قرار دارد؛ پوسته­ چگال­ تر اقیانوسی که بر روی آن آب­ها قرار دارند. “سامیت چاکرابورتی” در این باره می­­ گوید: «این ویژگی­ ها نشان از قابل سکونت­ بودن زمین دارد. ما هنوز موفق به یافتن مورد مشابهی در کیهان نشده­ ایم.»

با اینکه زمین در آغاز قاره و اقیانوس داشت، احتمالا در آن زمان هیچ صفحه­ ای وجود نداشت و در نتیجه، هیچ صفحه­ زمین­ ساختی وجود نداشت. سوال بحث­ برانگیز ما زمان پیدایش این صفحه­ ها می­ باشد. صفحات زمین به آهستگی شکل پویایی به خود گرفتند. در برخی محل­ ها صفحات به داخل گوشته رفتند؛ در محل­ های دیگر از مواد داغ بیرون­ آمده از زمین، صفحات جدیدی شکل گرفتند.

زمان پیدایش این صفحات تنها سوالی نیست که بی­ جواب باقی می ­ماند. مسئله ­ای دیگر وجود دارد که آیا فرایندهای مذکور به همان شکل باقی ماندند یا خیر و آیا قاره ­های امروزی بازیافت شده ­اند یا نه. اینها سوالاتی هستند که تیم مشترک تحقیقاتی آلمان و سوئیس به بررسی آنها پرداخته ­اند. مدل رایانه­ ای ترمومکانیکی جدید محققان از این مسئله پشتیبانی می­ کند که شاید صفحات زمین­ ساختی 3 میلیارد سال پیش نیز فعال بودند. عجیب­ تر اینکه این تحقیقات نشان می دهد چگونه اولین پوستۀ قاره­ ای زمین(غنی از آهن و منیزیم) در حدود 2 یا 3 میلیارد سال پیش نابود شد و پوسته­ قاره ­ای کنونی(غنی از سیلیسیم) از آن شکل گرفت.

بحث داغ کنونی: بازیافت قاره ­ای

قاره ­ها در اوایل زمان تشکیل زمین بازیافت شدند. بازیافت قاره­ ای هنوز هم در زمان برخورد دو قاره صورت می­ گیرد اما سرعت این فرایند کندتر و نحوه انجام آن متفاوت می­ باشد. “چادهری” در این باره گفت: «در طول زمان، پوسته­ های قاره ­ای هنگام برخورد با پوستۀ­ قاره­ ای دیگر، مستعد محافظت شدند.» بعدها در زمین بالغ و داغ، لایه­ های نازکی از پوسته آن جدا می­ شد در حالی که امروزه تنها در محل­ هایی که برخورد میان دو پوسته صورت گرفته و یکی از پوسته­ ها به زیر دیگری می ­رود، قسمت­ هایی از پوسته شکسته و جدا می ­شود.

فرض محققان بر این است که نابودی پوسته­ اولیۀ غنی از آهن و منیزیم برای تشکیل قاره ­های غنی از سیلیسیم حیاتی بوده و دلیل ارتفاع بیشتر پوسته­ های قاره ­ای امروزی نیز می­ باشد. “چادهری” در مورد شبهات خود می­ گوید: «ممکن است تغییرات صورت­ گرفته در پوسته­ قاره ­ای در “رویداد بزرگ اکسیژنی” زمین و در نتیجه پیدایش حیات، دخیل بوده باشد.»

ترجمه: رضا کاظمی/ سایت علمی بیگ بنگ

منبع: sciencedaily.com