Η Γη λείπει από το φλοιό της και τώρα οι επιστήμονες έχουν ένα νέο προβάδισμα σε αυτό που φταίει: Πολλοί παγετώνες.
Σχεδόν πριν από 720 εκατομμύρια χρόνια, η Γη ήταν κρυμμένη στον παγκόσμιο πάγο, μια εποχή γνωστή ως Χιονάδα Γη. Η άλεση αυτών των παγκόσμιων φύλλων πάγου μπορεί να έχει μπουλντόζες μεταξύ 3 και 5 χιλιομέτρων (3 και 5 χιλιόμετρα) κρούστας στους ωκεανούς, σύμφωνα με τους ερευνητές της 31ης Δεκεμβρίου. Εκεί, οι τεκτονικές πλάκες έσπρωξαν πίσω το ζεστό μεσαίο στρώμα της Γης, το μανδύα, την ανακύκλωση σε νέο βράχο.
Αν οι επιστήμονες έχουν δίκιο, το Snowball Earth εξηγεί ένα πολύ περίεργο χαρακτηριστικό της γεωλογίας που ονομάζεται Μεγάλη Ασυμφωνία. Κατά την άποψη του κόσμου, αυτή η ασυμβατότητα αναφέρεται σε ένα στρώμα όπου έχουν εναποτεθεί ιζηματογενείς βράχοι πάνω από τον παλαιότερο βράχο του υπογείου. Περίεργα, λείπουν εκατοντάδες εκατομμύρια έτη ιζηματογενών στρωμάτων μεταξύ αυτού του πυριτίου ή μεταμορφωμένου υπογείου και των παλαιότερων διατηρημένων ιζηματογενών πετρωμάτων. Στο Μεγάλο Φαράγγι, παραδείγματος χάριν, ένα μυαλό που μπερδεύει 1,2 δισεκατομμύρια χρόνια βράχου απλά λείπει.
Ορυκτό μυστήριο
Ο Γ. Brenhin Keller, ένας γεωχρονολόγος στο Πανεπιστήμιο της Καλιφόρνιας του Μπέρκλεϊ, δεν προσπάθησε να εξηγήσει τη μεγάλη ασυμφωνία όταν ξεκίνησε την έρευνά του σε ζιρκόνια, ορυκτά που είναι τόσο σκληρά και ανθεκτικά ώστε να επιβιώνουν περισσότερο από οποιαδήποτε άλλα μέρη του φλοιού στη γη. Τα παλαιότερα ζιρκόνια είναι 4,4 δισεκατομμυρίων ετών, μόλις 165 εκατομμύρια χρόνια νεότερα από τον ίδιο τον πλανήτη.
Επειδή τα ζιρκόνια μπορούν να επιβιώσουν σχεδόν οτιδήποτε, κατέχουν αρχεία της γήινης φλούδας ακόμη και όταν αυτά λιώνουν, αναμιγνύονται και ανακυκλώνονται στο μανδύα για να σχηματίσουν νέο βράχο. Ο Keller και η ομάδα του συγκέντρωσαν στοιχεία για περίπου 34.000 ζιρκόνια, εστιάζοντας στις αξίες συγκεκριμένων ισοτόπων ή μοριακών παραλλαγών, που ονομάζονται άφνιο-176 και άφνιο-177.
Το άφνιο-176 είναι ένα ισότοπο του αργυρού μεταλλικού στοιχείου άφνιου που σχηματίζεται κατά τη ραδιενεργή διάσπαση του λουτεκιού, ένα άλλο ασημένιο στοιχείο. Το λουτεΐο τείνει να παραμείνει εντός του μανδύα, αντί να ενσωματωθεί στο μάγμα και να πυροβολήσει στο φλοιό μέσω ηφαιστειακών εκρήξεων, είπε ο Keller Live Science. Ως αποτέλεσμα, ο μανδύας είναι ιδιαίτερα πλούσιος σε λουτέτιο και επομένως είναι επίσης πλούσιο σε άφνιο-176 που σχηματίζεται ως αποσύνθεση του λουτεκιού. Το κρούστα, σε σύγκριση, είναι πλουσιότερο σε άλλο ισότοπο άφνιου, άφνιο-177. Για το λόγο αυτό, η αναλογία του αφφνίου-176 προς το άφνιο-177 σε ένα ζιργκόν μπορεί να πει στους ερευνητές αν αυτό το ζιρκόνιο σχηματίστηκε από το μάγμα που προήλθε από το μανδύα ή από το μάγμα που ανακυκλώθηκε από την τήξη του παλαιού φλοιού.
Ανακυκλωμένο κρούστα
Πολύ μεγάλη έκπληξη του Keller και των συναδέλφων του, οι αναλογίες στο ζιρκόν αποκάλυψαν ότι μια μεγάλη ποσότητα παλαιάς κρούστας είχε ανακυκλωθεί και ξαναχτιστεί για να δημιουργήσει νέα ζιρκόνια και όλα αυτά ταυτόχρονα. Ήταν "πραγματικά δραματικό", είπε ο Keller.
"Αν θέλετε να το κάνετε αυτό σε παγκόσμια κλίμακα θα πρέπει να πάρετε πολύ κρούστα ζεστό και να το λιώσετε σε νέο μάγμα", είπε.
Για να γίνει αυτό γρήγορα, θα έπρεπε να λιώσει πολύ γρήγορα η κρούστα στον κατώτερο φλοιό, είπε ο Keller ή θα έπρεπε να ωθηθεί κάτω στο μανδύα στον πυθμένα με μια διαδικασία που ονομάζεται υποβιβασμός. Ευτυχώς, το ταξίδι μέσα στο νερό αφήνει ένα συγκεκριμένο σύνολο μοριακών δακτυλικών αποτυπωμάτων στα μόρια οξυγόνου μέσα στα ζιρκόνια, οπότε ο Keller και η ομάδα του θα μπορούσαν να ελέγξουν αν τα ζιρκόνια (και τα βράχια που κάποτε φιλοξένησαν) είχαν κάνει ένα ποτάμι. Αποδεικνύεται ότι είχαν.
Μία ιστορία αναδύθηκε: Μεγάλη ποσότητα κρούστας, μάλλον ξαφνικά μεταφερθεί στις ζώνες υποδιέγερσης των ωκεανών για να σπάσει πίσω στο μανδύα. Αλλά αν όλη αυτή η κρούστα μετακινηθεί στον ωκεανό, κάποιος πιθανότατα θα έπρεπε να είχε παρατηρήσει τη διάβρωση, είπε ο Keller.
"Και πράγματι έχουμε - στη Μεγάλη Ασυμφωνία", είπε.
Σκούπισε καθαρό
Ο Keller παραδέχεται ότι πρόκειται για ένα εξαιρετικό αίτημα και θα απαιτήσει εξαιρετικές αποδείξεις. Αυτός και οι συνάδελφοί του έκαναν ένα βήμα προς την παροχή ορισμένων από αυτά τα στοιχεία εξετάζοντας μια άλλη γραμμή έρευνας, σε κρατήρες επιπτώσεων. Πριν από περίπου 700 εκατομμύρια χρόνια, βρήκαν, οι κρατήρες πρόσκρουσης της Γης καθαρίστηκαν σχεδόν καθαρά. Μόνο δύο τεράστιοι κρατήρες, η λεκάνη του Sudbury στον Καναδά και ο κρατήρας Vredefort στη Νότια Αφρική, έδωσαν το Snowball Earth - και αυτοί οι κρατήρες ήταν εντυπωσιακά τεράστιοι, αρχικά με μήκος 150 χιλιομέτρων και 300 χιλιομέτρων, αντίστοιχα. Έχουν διαβρωθεί σε ένα κλάσμα του αρχικού τους μεγέθους.
Ο Keller και η ομάδα του πιστεύουν ότι οι παγετώνες της Χιονοστιβάδας Γης σκούπισαν όλους τους άλλους κρατήρες κρούσης, ξιφορίζοντας λίγο από την κορυφή του Sudbury και του Vredefort. Με τους υπολογισμούς τους, κατά μέσο όρο μεταξύ 1,8 και 3 κάθετων μιλίων (3 και 5 χλμ.) Κρούστας απομακρύνθηκαν από τα φύλλα πάγου της Snowball Earth πάνω από 64 εκατομμύρια χρόνια. Σε ορισμένα σημεία, Keller είπε, η απώλεια ήταν μεγαλύτερη, και σε άλλες, καμία φλούδα δεν χάθηκε καθόλου.
Ο πάγος θα έπρεπε να ξυρίζει μόνο κατά μέσο όρο 0.002 ίντσες (0.0625 χιλιοστά) βρωμιάς και να βράζει από την κρούστα κάθε χρόνο για να επιτύχει αυτό το κατόρθωμα, είπε ο Keller. Αυτό είναι ένα αεράκι ακόμα και για τους παγετώνες της σύγχρονης εποχής, είπε. Σήμερα, τα ποσοστά διάβρωσης των φύλλων πάγου πάγου κυμαίνονται από 0,004 έως 0,19 ίντσες (0,1 έως 4,8 mm), με απότομα βουνά παγετώνες που μετακινούνται σχεδόν πεντακάθαρα (100 mm) από βράχο και βρωμιά ετησίως.
Οι επιστήμονες θεωρούσαν τους παγετώνες ως πιθανή αιτία της Μεγάλης Αταίας πριν, αλλά η ιδέα είχε εγκαταλειφθεί σε μεγάλο βαθμό, είπε ο Keller. Ένα έγγραφο του 1973 σχετικά με την ιδέα του Γεωλόγο Πανεπιστήμιο της Βόρειας Καρολίνας William William απέτυχε να συγκεντρώσει μια ενιαία παραπομπή από άλλους ερευνητές. Άλλες θεωρίες περιλαμβάνουν το αδύνατο (γιγάντιες παλίρροιες που σκούπισαν τη γη καθαρή, αλλά θα απαιτούσαν το φεγγάρι να σχηματίζει δισεκατομμύρια χρόνια αργότερα από ό, τι στην πραγματικότητα) και το πιο λογικό (η ανύψωση και η επακόλουθη αντοχή σε μια τεράστια υπερσύχητη).
Είναι πιθανό ότι τόσο η ανύψωση όσο και οι παγετώνες έπαιξαν ρόλο στην εκκαθάριση των χιλιομέτρων κρούστας, είπε ο Keller. Το 2013, οι ερευνητές διαπίστωσαν ότι οι βράχοι της εποχής της χιονοστιβάδας είχαν καταγράψει και αποθηκεύσει το διοξείδιο του άνθρακα από την ατμόσφαιρα, ίσως επειδή οι ακραίες καιρικές συνθήκες είχαν κάνει τους βράχους ιδιαίτερα πορώδεις. Αυτή η δέσμευση του διοξειδίου του άνθρακα θα μπορούσε να προκάλεσε την παγκόσμια ψύξη, την παράπλευρη πλευρά της παγκόσμιας αύξησης της θερμοκρασίας λόγω της καύσης ορυκτών καυσίμων. Η ψύξη θα μπορούσε να έχει οδηγήσει σε ένα παγκόσμιο παγωμένο κλίμα, και οι παγετώνες που θα μπορούσαν στη συνέχεια να επιταχύνουν τη διάβρωση ακόμη περισσότερο.
Ο Keller και η ομάδα του εργάζονται για να βρουν χρηματοδότηση για να ελέγξουν τα βαθιά υπόγεια πετρώματα κάτω από τη Μεγάλη Ασυμφωνία για να μάθουν πότε τέθηκαν στην επιφάνεια. Το να ξεδιπλώσει το χρονοδιάγραμμα της ανόδου και του παγετώνα, είπε, θα μπορούσε να βοηθήσει να διευκρινιστεί τι προκάλεσε τη χιονόμπαλα Γη - και τι είναι τελικά υπεύθυνη για την εξαφάνιση της Γης.
Σημείωση του συντάκτη: Αυτό το άρθρο ήταν ενημέρωση για να υποδείξει ότι το φεγγάρι θα χρειαζόταν να σχηματίσει "αργότερα" όχι "νωρίτερα" όπως είχε δηλωθεί, προκειμένου να υποστηρίξει μια θεωρία γιγαντιαίων παλίρροια για να εξηγήσει τα σπάσματα που λείπουν.
