أدلة جديدة تكشف بعض أسرار كيفية تشكل القارات على الأرض

معا- وجد فريق بحث دولي أن القارات الأولى لم تكن مستقرة، ووقع إعادة تدويرها في باطن الأرض، في الوشاح.

ويعد البحث، الذي نُشر حديثا في مجلة Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS)، مهما لأنه يوفر أدلة حول كيفية تشكّل الكواكب.

ويوضح مؤلف الدراسة الرئيسي، الأستاذ المشارك، فابيو كابيتانيو، من كلية الأرض والغلاف الجوي والبيئة بجامعة موناش: "الصخور الموجودة في قلب القارات، والتي تسمى كراتون، عمرها أكثر من ثلاثة مليارات سنة. وتشكلت في بداية الأرض، وتملك سر كيف تغيرت القارات والكوكب بمرور الوقت".

والكراتون، الذي يُعرف نحو 35 منها حاليا، تتميز بالطفو والصلابة مقارنة بأجزاء أخرى من الغلاف الصخري للأرض، ما منحها الاستقرار. لكن تكوينها غير عادي مقارنة بالغلاف الصخري الأحدث، والذي يتكون من مزيج غريب من المواد والمعادن مع مجموعة من الأعمار والتركيبات والمصادر.

وتوصل بحث سابق إلى أن هذا التباين، أو التنوع، يوحي بإعادة التدوير وإعادة العمل.

واستخدم الباحثون النمذجة الحاسوبية عالية الأداء لمحاكاة تطور أول مليار سنة على الأرض. ووجدوا أن القارات الأولى كانت غير مستقرة وأعيد تدويرها في وشاح الأرض.

وبمجرد أن أصبحت الكتل القارية المبكرة في الوشاح، وقع صهرها وتقليبها وخلطها حتى تختفي.

ووجد الباحثون أن بعض قطع الصخور الأصلية يمكن أن تبقى في الوشاح لمليارات السنين لكنها تعود في النهاية.

وقال كابيتانيو: "عملنا مهم من ناحيتين: أولا، الكراتون هي المكان الذي يتم فيه تخزين / العثور على الفلزات المهمة والمعادن الأخرى. وثانيا، تخبرنا كيف تشكلت الكواكب وتغيرت في الماضي، بما في ذلك كيف تشكلت القارات وكيف دعمت الحياة، وكيف تشكّل الغلاف الجوي وتغير نتيجة لتكتونية الكواكب".

وبمرور الوقت، يمكن للقطع المعاد تدويرها من القارة أن تتراكم تحت الغلاف الصخري الجديد، ما يجعلها أكثر قدرة على الطفو وقوية بما يكفي لوقف المزيد من إعادة التدوير.

وتعد هذه الدراسة فريدة لأنها تشرح كيفية تجميع القارات معا. وتُظهر العديد من الملاحظات حول النوى القارية القديمة، والتي تسمى كراتون، أنها أكثر تعقيدا وغير متجانسة من الغلاف الصخري اليوم. ومع ذلك، لم يعرف العلماء سبب الاختلافات أو كيف تشكلت.

وتوضح الدراسة أن أجزاء من كراتون الغلاف الصخري (CLM) ما تزال موجودة في الوشاح باعتبارها متغيرات منتشرة ومستنفدة على مستويات متعددة يمكن أن تستمر لمليارات السنين.

ويعمل التحويل بشكل أفضل عند درجات عالية من النضوب ودرجات حرارة الوشاح التي تشبه تلك التي كانت سائدة على الأرض في وقت مبكر.

ويؤدي هذا إلى تصاعد وتقليل كميات كبيرة من كراتون الغلاف الصخري (CLM) المتعثر، والذي يشار إليه باسم النقل الإقليمي الهائل (MRR).

ويشرح هذا النقل الإقليمي الهائل المصدر المعقد والعمر وعدم التجانس المستنفد الموجود في كراتون الغلاف الصخري القديم. ويشير هذا إلى أنه ربما كان جزءا أساسيا من بناء القارات في بدايات تشكل الأرض.