بیگ بنگ: تحلیلی از نمونه‌های سنگ جمع‌آوری شده از ایالت سوپریور(ناحیه‌ای در کانادا درست بالای دریاچه‌های بزرگ) پیشنهاد می‌دهد که این نمونه‌ها حاوی مواد پوستۀ بازالت باستانی‌ای هستند که بیش از ۴.۲ میلیارد سال قدمت دارند و مربوط به دوران پیشازیستی یا هادئن میباشند.

به گزارش بیگ بنگ، بازسازی طبیعت پوسته‌ی اولیه‌ی زمین مشکل است چون فعالیت زمین‌شناسی٬ بیشتر ِ آن پوسته را به داخل زمین برگردانده است. در حالی که بعضی از بقایای پوسته‌ ۴ میلیارد ساله‌ی زمین در بایگانی سنگ‌ها وجود دارد٬ تنها دانه‌های معدنی زیرکن جداسازی شده است که قدمت بیشتری دارند.

دکتر “ریچارد دبلیو. کارلسون” یکی از نویسندگان این مطالعه و سرپرست بخش مغناطیس زمین در موسسه علوم کارنگی می‌گوید:« ثابت شده است که پیدا کردن باقیمانده‌هایی از پوسته‌ اولیه‌ی زمین مشکل است، ولی روشی جدید قابلیت تشخیص حضور پوستۀ باستانی را نشان می‌دهد که به سنگ‌هایی واقعا قدیمی تبدیل شده‌اند.»

روش جدید٬ تغییرات به وجود آمده در فراوانی یک ایزوتوپ عنصر نئودیمیم را بررسی می‌کند که توسط فروپاشی رادیواکتیو عنصر متفاوت ساماریم درست می‌شود. ایزوتوپ ساماریم با جرم ۱۴۶(ساماریم ۱۴۶) تنها٬ نیمه‌عمری ۱۰۳ میلیون ساله دارد و سپس به ایزوتوپ نئودیمیم با جرم ۱۴۲ فرو می‌پاشد. در حالی که ساماریم ۱۴۶ وقتی زمین شکل می‌گرفته، وجود داشته است و در اوایل تاریخ زمین منقرض شده است.

محققان با مطالعه‌ی سنگ‌های بسیار باستانی مخصوصا شهاب‌سنگ‌ها و نمونه‌های مربوط به مریخ و ماه از وجود این عنصر مطلع هستند. تغییرات در فراوانی نسبی نئودیمیم ۱۴۲ در مقایسه با ایزوتوپ‌ نئودیمیم‌های دیگر که از ساماریم‌های در حال فروپاشی نشات نگرفته‌اند٬ بلکه فرآیندهای شیمیایی‌ای را نشان می‌دهند که نسبت ساماریم به نئودیمیم را در این سنگ‌ها تغییر داده است؛ در حالی که ساماریم ۱۴۶ اساسا قبل از ۴ میلیارد سال پیش موجود بوده است.

دکتر کارلسون و همکارش٬ محقق دانشگاه اوتاوا دکتر “جاناتان اونیل” سنگ‌های گرانیتی ۲.۷ میلیارد ساله‌ای را مورد مطالعه قرار دادند که بخشی از ساحل شرقی خلیج هادسون را تشکیل می‌دهند. فراوانی نئودیمیم ۱۴۲ در این گرانیت‌ها نشان می‌دهد که آنها از ذوب دوبارۀ سنگ‌های قدیمی‌تر حاصل شده‌اند٬‌ سنگ‌هایی که بیش از ۴.۲ میلیارد سال قدمت داشته‌اند و این سنگ‌های باستانی٬ از نظر ترکیب٬ مشابه فراوانی سنگ‌های غنی از منیزیم معروف به بازالت بودند که پوستۀ اقیانوسی امروز زمین را تشکیل می‌دهند.

در چند وقت اخیر تاریخ زمین٬ پوسته‌ی بازالتی اقیانوس در سطح زمین قبل‌ از این که دوباره به خاطر فعالیت زمین‌ساخت صفحه‌ای به داخل زمین برود کمتر از ۲۰۰ میلیون سال دوام خواهد آورد. هرچند یافته‌های این گروه پیشنهاد می‌دهد که پوسته‌ بازالتی( که احتمالا کمی بعد از تشکیل زمین شکل گرفته باشند) حداقل ۱.۵ میلیارد سال قبل از دوباره ذوب شدن به سنگ‌هایی که قسمتی از شمالی‌ترین ناحیه‌ی ایالت سوپریور را تشکیل داده‌اند بر روی سطح زمین جان سالم به در برده‌اند٬ شکل‌گیری زمین‌شناختی‌ای که نسبتا از خلیج هادسون در کُبک تا دریاچه‌ هیوران در اُنتاریو کشیده می‌شود.

دکتر کارلسون می‌گوید:« اینکه آیا این نتایج نشان دهد زمین‌ساخت صفحه‌ای در طول ابتدایی‌ترین قسمت تاریخ زمین عمل می‌کرده است یا نه را می‌توان حالا با استفاده از ابزارهای ما و مطالعۀ تغییرات نئودیمیم بررسی کرده تا نقش پوستۀ واقعا باستانی را در ساختن بخش‌های جوان‌تر ولی هنوز قدیمی پوسته‌ی قاره‌ای زمین دنبال کنیم.» جزئیات این تحقیق اخیرا در مجله Science منتشر شده است.

ترجمه: امیرحسین سلیمانی/ سایت علمی بیگ بنگ

منبع: sci-news.com