کشف باقیمانده‌های پوسته‌ی اولیه‌ی زمین در کانادا
مجله علمی ایلیاد - تحلیلی از نمونه‌های سنگ جمع‌آوری شده از ایالت سوپریور، ناحیه‌ای در کانادا درست بالای دریاچه‌های بزرگ، پیشنهاد می‌دهد که این نمونه‌ها حاوی مواد پوسته‌ی بازالت باستانی‌ای هستند که بیش از ۴.۲ میلیارد سال قدمت دارند؛ یعنی زمانی حدود دوران پیش‌زیستی یا هادئن، در دوره‌های زمین‌شناسی. 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 پوسته‌ی ۴ میلیارد ساله‌ی زمین در بایگانی سنگ‌ها وجود دارد، تنها دانه‌های معدنی زیرکُن جداسازی شده است که قدمت بیشتری دارند.
یکی از نویسندگان مطالعه، دکتر «ریچارد کارلسون» سرپرست بخش مغناطیس زمین در موسسه‌ی علوم کارنگی می‌گوید :«ثابت شده است که پیدا کردن باقیمانده‌هایی از پوسته‌ی اولیه‌ی زمین، مشکل است؛ ولی روشی جدید قابلیت تشخیص حضور پوسته‌ی واقعاً باستانی را نشان می‌دهد که به سنگ‌هایی واقعاً قدیمی تبدیل شده‌اند.»
روش جدید، تغییرات به‌وجود آمده در فراوانی ایزوتوپ عنصر نئودیمیم را بررسی می‌کند که به وسیله‌ی فروپاشی رادیواکتیو عنصر ساماریم درست می‌شود. ایزوتوپ ساماریم، با جرم ۱۴۶ نیمه‌ی عمری ۱۰۳ میلیون ساله دارد و سپس به ایزوتوپ نئودیمیم با جرم ۱۴۲ فرو می‌پاشد. در حالی که ساماریم ۱۴۶ وقتی زمین شکل می‌گرفته است، وجود داشته است، در اوایل تاریخ زمین منقرض شده است. محققان با مطالعه‌ی سنگ‌های بسیار باستانی، مخصوصاً شهاب‌سنگ‌ها و نمونه‌های 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 نشأت نگرفته‌اند، فرآیندهای شیمیایی‌ای را نشان می‌دهند که نسبت ساماریم به نئودیمیم را در این سنگ‌ها تغییر داده است؛ در حالی که ساماریم ۱۴۶ اساساً 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 دوباره‌ی سنگ‌های قدیمی‌تر مشتق 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 پوسته‌ی 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 پوسته‌ی بازالتی که احتمالاً 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 نسبتاً از خلیج هادسون در کبک تا دریاچه‌ی هیوران در اُنتاریو کشیده می‌شود.
دکتر کارلسون می‌گوید :«این که 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 مطالعه‌ی تغییرات نئودیمیم بررسی کرده تا نقش پوسته‌ی واقعاً باستانی را در ساختن بخش‌های جوان‌تر، ولی هنوز قدیمی پوسته‌ی قاره‌ای زمین دنبال کنیم.»
جزئیات این تحقیق اخیرا در مجله‌ی Science منتشر شده است.
نوشته: SciNews
ترجمه: امید محمدی - مجله علمی ایلیاد