قبل حوالي 3.7 مليار سنة، كانت الأرض مختلفة تماماً عما نعرفه اليوم. كانت براكينها عديدة وواسعة الانتشار، وتشكلت قشرتها الصخرية وتفككت باستمرار.
المشكلة التي يواجهها العلماء عند دراسة تلك الفترة من تاريخ الكوكب هي أن الصخور من ذلك العصر نادرة للغاية. لذلك، كل عينة بقيت حتى اليوم هي كنز يحفظ طفولة الأرض. هذا بالضبط ما جعل قطع الصخور القديمة في منطقة مورشيسون في غرب أستراليا محط اهتمام علمي.
وفقاً لدراسة جديدة نُشرت في مجلة “نيتشر كوميونيكيشنز”، فحص العلماء نوعاً من الصخور النارية يسمى “أنورثوسايت”، وهو من بين أقدم الصخور في العالم.
قاد العمل باحثون بالتعاون مع مؤسسات بحثية أخرى. وركزوا تحديداً على دراسة بلورات صغيرة داخل هذا النوع من الصخور تسمى “بلاجيوكليز”.
يمكن لهذه البلورات أن تحفظ سجلاً كيميائياً دقيقاً جداً للبيئة التي تشكلت فيها، خاصة إذا تمكن العلماء من الحصول على أجزاء غير متأثرة بالتغيرات في فترات لاحقة من تاريخ الأرض.
سر السترونشيوم والكالسيوم
ركز الفريق على نظائر عنصرين كيميائيين رئيسيين: السترونشيوم والكالسيوم. النظائر هي ذرات لنفس العنصر، لها نفس عدد البروتونات في النواة، لكنها تختلف عن بعضها في الكتلة وبعض الخصائص الأخرى.
بالنسبة لنظائر هذين العنصرين المحددين (السترونشيوم والكالسيوم)، فإنها تعمل كساعة دقيقة، تسجل ما حدث وقت تبلورها قبل مليارات السنين.
يبحث العلماء تحديداً عما حدث لوشاح أرضنا: هل مر بمرحلة استنزاف مبكرة أم لا؟ الاستنزاف هنا يعني فقدان الوشاح لجزء من مكوناته القادرة على تشكيل الصهارة، وهي الصخور المنصهرة تحت سطح الأرض التي تتحرك وتغذي البراكين. في ذلك الماضي البعيد، كانت هذه الصخور مسؤولة عن بناء القشرة القارية، مما يعني أن “الاستنزاف” هو مؤشر على وقت بدء بناء القارات الكبيرة بالمعنى الجيولوجي.
كانت النتيجة الأولية مفاجئة. أشارت البيانات التي حصل عليها العلماء إلى أن نمو القارات الأولى من تلك الصهارة بدأ منذ حوالي 3.5 مليار سنة، أي بعد نحو مليار سنة من تشكل كوكبنا.
هذا لا يعني أنه لم تكن هناك قشرة قبل ذلك؛ ربما كانت موجودة. لكن الدراسة تتحدث تحديداً عن بناء قارات كبيرة ومستقرة خلال تلك الفترة، وهو ما يختلف عما اعتقده الجيولوجيون سابقاً.
يعيد هذا ضبط نماذج العلماء لتاريخ الأرض المبكر (ناسا)
ما جلبه القمر
من ناحية أخرى، قرر الفريق مقارنة قياساتهم مع صخور أنورثوسايت جُلبت من القمر خلال بعثات أبولو قبل أكثر من نصف قرن. ووفقاً للدراسة، تطابقت المقارنة مع فرضية أن الأرض والقمر كان لهما تركيب أولي متشابه منذ حوالي 4.5 مليار سنة.
الأرض
الأرض هي الكوكب الثالث من الشمس والجسم الفلكي الوحيد المعروف الذي يؤوي الحياة، بتاريخ جيولوجي يمتد لأكثر من 4.5 مليار سنة. تضم سطحها نظماً إيكولوجية متنوعة وكانت مهداً لتطور جميع الثقافات والحضارات البشرية المعروفة.
ما قبل الكامبري
ما قبل الكامبري ليس مكاناً أو موقعاً ثقافياً محدداً، بل هو الاسم غير الرسمي للفترة الزمنية الجيولوجية الشاسعة من تشكل الأرض منذ حوالي 4.6 مليار سنة إلى بداية العصر الكامبري قبل 541 مليون سنة. يغطي هذا الدهر الضخم ما يقرب من 90% من تاريخ الأرض وشهد تشكل الكوكب والمحيطات الأولى وظهور الحياة وتراكم الأكسجين في الغلاف الجوي.
منطقة مورشيسون
منطقة مورشيسون في غرب أستراليا هي منطقة نائية شاسعة ذات أهمية تاريخية بسبب حميات الذهب الكبرى فيها في أواخر القرن التاسع عشر. وهي موطن لإراث ثقافي أصلي مهم وتشتهر الآن بالتعدين والمحطات الرعوية ومرصد مورشيسون لعلم الفلك الراديوي.
غرب أستراليا
غرب أستراليا هي أكبر ولاية في أستراليا، وتغطي الثلث الغربي من القارة. بدأ تاريخها الحديث باستكشاف الأوروبيين في القرن السابع عشر، ثم الاستيطان البريطاني في مستعمرة نهر سوان (بيرث الآن) عام 1829، والذي دُفع جزئياً باكتشاف رواسب ذهب كبيرة لاحقاً في تسعينيات القرن التاسع عشر. تشتهر الولاية بمناظرها الطبيعية الشاسعة والوعرة، بما في ذلك منطقة كيمبرلي والعديد من المواقع الثقافية الأصلية التي تعكس تاريخاً يمتد لعشرات الآلاف من السنين.
نيتشر كوميونيكيشنز
نيتشر كوميونيكيشنز هي مجلة علمية خاضعة لمراجعة الأقران ومفتوحة الوصول، أُطلقت أول مرة عام 2010، وتغطي البحث عبر العلوم الطبيعية. وهي جزء من مجموعة نيتشر التي تنشرها سبرينغر نيتشر، وأُنشئت لتوفير منتدى متعدد التخصصات لتقدمات كبيرة في علم الأحياء والفيزياء والكيمياء وعلوم الأرض.
أنورثوسايت
الأنورثوسايت هو صخر ناري متداخل ذو حبيبات خشنة يتكون أساساً من فلسبار البلاجيوكليز. وهو مهم باعتباره النوع الصخري السائد في مرتفعات القمر ويوجد في التكوينات الجيولوجية القديمة على الأرض، مثل جبال أديرونداك. يرتبط تاريخه بالتكوين القشري المبكر لكل من القمر والأرض، ويعود إلى مليارات السنين.
بلاجيوكليز
البلاجيوكليز ليس مكاناً أو موقعاً ثقافياً، بل هو سلسلة من معادن مهمة لتكوين الصخور ضمن مجموعة الفلسبار. وهو مكون رئيسي لقشرة الأرض ويوجد في مجموعة واسعة من الصخور النارية والمتحولة، مثل البازلت والجرانيت. كان تحديده ودراسته أساسيين في الجيولوجيا، خاصة في تصنيف الصخور وفهم تكوين الكواكب.
سترونشيوم
السترونشيوم هو عنصر كيميائي، وليس مكاناً أو موقعاً ثقافياً. اكتشفه أداير كراوفورد عام 1790 في معدن من منجم رصاص قرب سترونتيان في اسكتلندا، والتي اشتق اسمه منها.
كالسيوم
“الكالسيوم” ليس مكاناً أو موقعاً ثقافياً، بل هو عنصر كيميائي أساسي للكائنات الحية. تاريخياً، استُخدمت مركباته مثل الحجر الجيري والجص منذ العصور القديمة في البناء، كما في أهرامات مصر والعمارة الرومانية الكلاسيكية.
القمر
القمر هو القمر الطبيعي الوحيد للأرض، تشكل منذ حوالي 4.5 مليار سنة من حطام اصطدام عملاق بين الأرض وجسم بحجم المريخ. كان محوراً مركزياً في الأساطير البشرية والعلم والاستكشاف، وتمت زيارته بشكل بارز من قبل البشر خلال برنامج أبولو في أواخر الستينيات وأوائل السبعينيات.
بعثات أبولو
بعثات أبولو كانت سلسلة من برامج رحلات الفضاء التابعة لناسا في الستينيات والسبعينيات، وأشهرها هبوط أول بشر على القمر مع أبولو 11 عام 1969. مثلت هذه البعثات إنجازاً رئيسياً في سباق الفضاء في حقبة الحرب الباردة وحسنت بشكل كبير الفهم العلمي للجيولوجيا القمرية.
