حل معمای حرکت صفحات تکتونیکی زمین

به گزارش سرویس وبگردی خبرگزاری صدا و سیما ، حرکت صفحات تکتونیکی یک نظریه علمی است که توضیح می دهد که چگونه اشکال اصلی زمین از حرکات زیرزمینی زمین ایجاد می شود. اکتشافات اخیر نشان می دهد که تکتونیک صفحه ای برای ایجاد زمین قابل سکونتی که در آن زندگی می کنیم بسیار مهم بوده و به شکل گیری جو منحصر به فرد و محافظ حیات ما و دمای فوق العاده پایدار زمین کمک کرده است.

به گفته دانشمندان، قاره ها توسط تکتونیک صفحه ای تشکیل شده اند که به نوبه خود منجر به ایجاد خطوط ساحلی و جزر و مد شدند. فرآیند برخورد صفحات با رفتن یکی به زیر دیگری (فرورانش) منجر به ایجاد حیات پیچیده در اقیانوس ها شده است. هنگامی که فرورانش اتفاق می افتد، ماگما تولید شده و آتشفشان ایجاد می کند. اما دانشمندان در مورد زمان شروع فعالیت صفحات تکتونیکی اختلاف نظر دارند. برخی می گویند که این اتفاق حدود ۳ میلیارد سال پیش و برخی دیگر معتقدند که ۱ میلیارد سال پیش یا کمتر بوده است.

محققان دانشگاه روچستر در ایالت نیویورک به کاوش عمیق‌تر در زمینه تکتونیک صفحه ‌ای پرداخته ‌اند تا مشخص کنند آیا این پدیده در زمان شروع حیات روی زمین رخ داده یا خیر. در این رابطه، وریجو چاودوری (Wriju Chowdhury) محقق اصلی این مطالعه گفت: ماهیت دینامیکی زمین مدرن یکی از دلایلی است که امروزه حیات وجود دارد. کاوش در ژئودینامیک و تنوع سنگ‌ شناسی زمین اولیه می ‌تواند به کشف چگونگی آغاز زندگی در سیاره ما منجر شود.

محققان به اطلاعات پنهان شده در بلورهای کوچک زیرکن هادین از جک هیلز که در غرب استرالیا واقع شده، نگاه کردند. زیرکن‌های هادین قدیمی‌ترین مواد پوسته ‌ای بازمانده از دوران هادین زمین، یعنی در حدود ۴٫۳۹ میلیارد سال پیش تشکیل شدند. آنها کپسول های زمانی کوچکی اند که شناخته شده ترین منبع قدیمی ترین مواد زمینی هستند که تا به امروز کشف شده است.

چاودوری در ادامه توضیح می دهد: زمین تنها سیاره ای است که پوسته فوقانی متحرک آن به طور منظم تخریب و ترمیم شده و عناصر مهمی مانند آهن و منیزیم را از درون خود به سطح می رساند. تکتونیک صفحه ای سنگ ها را ذوب و مخلوط می کند تا ماگماهایی با ترکیبات شیمیایی خاص ایجاد کند که می تواند نشان دهنده نوع تکتونیک ایجاد کننده آن باشد. محققان ابتدا تاریخ کریستال های زیرکون را تعیین کردند و سپس برای تعیین ترکیب شیمیایی ماگماهایی که کریستال ها از آنها ساخته شده اند به گذشته باز گشتند. در این مطالعه، بلورها حدود ۳٫۸ تا ۴٫۲ میلیارد سال سن داشتند. 

چاودری در ادامه گفت: ماگماهای باستانی بسیار مستقیم و قابل اعتمادتر هستند زیرا به منبع نزدیکترند. محققان شباهت‌های شیمیایی بین ماگماهای اولیه زمین و ماگماهای مدرن ایجاد شده توسط صفحات تکتونیکی فعال در آلاسکا، ژاپن و کوه‌های آند پیدا کردند که مقایسه‌ ای بین آن زمان و اکنون فراهم می ‌کند. داستین تریل (Dustin Trail) یکی دیگر از محققان این مطالعه گفت: این یافته نشان دهنده تداوم ساختار زمین از دوران باستان تا مدرن است. یعنی، مطالعه ما نشان می ‌دهد که زمین، میلیاردها سال پیش، مانند امروز عمل می کرده است.

یافته‌ های این مطالعه نمی ‌تواند تعیین کند که آیا در زمان شروع حرکت صفحات تکتونیک، حیات وجود داشته است یا خیر، اما به گفته محققان، داده‌های آنها شواهدی شیمیایی ارائه می ‌دهد که نشان می ‌دهد تکتونیک صفحه ای احتمالا بیش از ۴٫۲ میلیارد سال پیش رخ داده باشد، که ممکن است تا حدودی به حل این بحث کمک کند.

شرح کامل این مطالعه در مجله Nature Communications منتشر شده است.