قد يبدو الأمر غير محتمل ، لكن الحبوب الصغيرة من المعادن يمكن أن تساعد في سرد قصة الأرض المبكرة. ويقول الباحثون الذين درسوا تلك الحبوب أنه قبل 4.4 مليار سنة ، كانت الأرض قاحلة ، مكان غير مؤلم ، وكان كل شيء تقريبًا تحت الماء. حفنة من الجزر فقط مطعون فوق السطح.
العلماء في الجامعة الوطنية الأسترالية هم وراء هذه الدراسة ، بقيادة الباحث د. أنتوني بورنهام. الحبوب المعدنية في الدراسة هي أقدم الصخور الموجودة على الإطلاق. يبلغ عمر حبيبات الزركون المعدنية 4.4 مليار عام من جاك هيلز في غرب أستراليا ، حيث تم حفظها في تكوينات من الحجر الرملي.
قبل 4.4 مليار سنة ، كانت الأرض في ما يسمى "Hadean Eon". هذه الفترة الزمنية غير مفهومة بشكل جيد ، لأنه لا يوجد سجل روك يعود إلى ذلك الوقت. هذا هو المكان الذي تأتي فيه حبيبات الزركون المعدنية.
"تاريخ الأرض يشبه كتابًا تم فصل فصله الأول من دون صخور باقية من الفترة المبكرة جدًا ، لكننا استخدمنا هذه العناصر النزرة من الزركون لبناء ملف تعريف للعالم في ذلك الوقت." - الباحث الرئيس د. أنتوني بورنهام ، الجامعة الوطنية الأسترالية
بمعنى ما ، هذه الحبوب الزركون هي الصفحات المفقودة.
الاسم الكيميائي للزركون هو سيليكات الزركونيوم ، ويوجد في كل مكان تقريبًا في قشرة الأرض. تركز هذه الدراسة على ما يسمى الزركون المحترق ، الذي يتشكل في الصخور النارية ، ولكنه يبقى مع مرور الوقت حتى يتم ترسبه في الصخور الرسوبية. عادة ما تكون حبيبات الزركون صغيرة جدًا ، حجمها يتراوح من 0.1 إلى 0.3 مم.
يحتوي الزركون بشكل شائع على آثار الثوريوم واليورانيوم ، مما يعني أنه يمكن تأريخها بسهولة من خلال طرق المواعدة الحديثة. يمكن للزركون البقاء على قيد الحياة في الكثير من العمليات الجيولوجية مثل التحول ، وهو ما يفسر فائدتها في دراسة الأرض المبكرة. إنهم لا يدمرون بسهولة ، ولديهم قصة ليخبرونا بها.
تبلورت حبيبات الزركون في الصهارة بعد حوالي 500 مليون سنة من تشكل الأرض. ونتيجة لذلك ، يقدمون رؤى نادرة حول الظروف على الأرض في ذلك الوقت. يشار إلى حبيبات الزركون المعنية باسم المخلفات ، لأنها تشكلت في الصهارة ولكن تم ترسيبها في الحجر الرملي المهم جيولوجيًا في جاك هيلز ، أستراليا. تمت مقارنة حبيبات المخلفات بنوع ثان من حبوب الزركون التي تشكلت مباشرة في التكوينات الرسوبية.
من خلال التمييز بين النوعين ، يكتسب الباحثون أداة جيوكيميائية جديدة لفهم الأرض المبكرة.
قال: "استخدمنا الجرانيت في جنوب شرق أستراليا لفك الارتباط بين تركيبة الزركون ونوع الصهارة ، وقمنا ببناء صورة لما كانت عليه تلك الصخور المفقودة".
يقول د. بورنهام من كلية أبحاث علوم الأرض في جامعة ANU: "يشير بحثنا إلى أنه لم تكن هناك جبال أو تصادمات قارية خلال أول 700 مليون سنة من وجود الأرض أو أكثر - لقد كان مكانًا أكثر هدوءًا وخمولًا".
"أظهرت النتائج التي توصلنا إليها أيضًا أن هناك أوجه تشابه قوية مع الزركون من أنواع الصخور التي سادت خلال 1.5 مليار عام التالية ، مما يشير إلى أن الأرض استغرقت وقتًا طويلاً لتتطور إلى الكوكب الذي نعرفه اليوم." نُشرت نتائج الفريق في مجلة Nature Geoscience ، بعنوان "تكوين صخور الهديان عن طريق إذابة القشرة النارية".
ليست هذه هي المرة الأولى التي يكون فيها الزركون القديم المتدهور في مركز الدراسات العلمية للأرض المبكرة. في دراسة سابقة ، تم استخدامها لاستنتاج أن الأرض لديها مجال مائي كبير قبل 4.3 مليار سنة.
