تکه سنگی که تاریخ زمین را در خود ذخیره کرده است/ عکس

تینا مزدکی: محققان با استفاده از هوش مصنوعی برخی از قدیمی‌ترین بلورهای روی زمین را تجزیه و تحلیل کردند و به این نتیجه رسیدند که تکتونیک صفحه‌ای که باعث حرکت صفحات غول‌پیکر و گوشته زمین می‌شود، خیلی زودتر از آنچه دانشمندان فکر می‌کردند آغاز شد. تحقیقات محققان نشان می دهد که بیش از 4 میلیارد سال پیش، تنها چند صد میلیون سال پس از ایجاد زمین و در دوره ماقبل تاریخ یا دوره هادریان آغاز شد. این پدیده ممکن است در شکل گیری اولیه زمین نقش داشته باشد و به شروع حیات کمک کرده باشد.

به طور گسترده پذیرفته شده است که زمین ساخت صفحه بیش از 3 میلیارد سال پیش، زمانی که زمین از یک پوسته پایدار و یک گوشته داغ تشکیل شد، آغاز شد. در آن زمان، صفحات پوسته اقیانوسی در گوشته شروع به شکل گیری کردند که باعث فوران های آتشفشانی و ایجاد زنجیره ای از جزایر شد که در نهایت به قاره های اول ادغام شدند.

شواهد این تصویر مربوط به قدیمی ترین فضاهای داخلی قاره ای است که قدمت آن به 3.5 میلیارد سال پیش بازمی گردد. در واقع، مدل سازی نشان می دهد که حرکت پوسته زمین می توانست خیلی زودتر آغاز شود. یافتن شواهد قطعی از چنین فعالیتی دشوار بوده است و تنها ماده باقی مانده از هادین زیرکون است.

[توضیح خبر آنلاین: زیرکن (Zircon) نوعی کانی معدنی سیلیکات زیرکنیوم با ترکیب شیمیایی ZrSiO۴ و ساختار بلوری چهاروجهی (تتراگونال) است.]

قدیمی ترین زیرکن های کشف شده در جک هیلز استرالیا به 4.3 میلیارد سال پیش باز می گردد. زیرکون می‌تواند از ماگمای تازه در گوشته متبلور شود (درست مانند پوسته اقیانوسی امروزی)، اما می‌تواند از سنگ‌های رسوبی روی زمین که به اقیانوس می‌روند به گوشته فرو برود و در فوران‌های آتشفشانی بعدی دوباره ظاهر شود. اکنون این زیرکن‌های «نوع S» که دوباره ظاهر شده‌اند، شواهدی از قاره‌ها و فرآیندهای فرورانش ارائه می‌دهند.

محققان زیرکون نوع S را با جست‌وجوی آخال‌هایی از میکا (یک کانی پوسته‌دار که اغلب در سنگ‌های رسوبی یافت می‌شود) یا با اندازه‌گیری سطوح غنی از عناصر کمیاب مرتبط با ماگمای تشکیل‌شده از سنگ‌های خشک، مانند آلومینیوم یا فسفر، شناسایی می‌کنند. اما هیچ عنصر یا ماده معدنی واحدی نمی تواند منبع خاصی را مشخص کند و هر چه نمونه ها قدیمی تر باشند، کار دشوارتر می شود.

به جای بررسی برخی عوامل تشخیصی، محققان به رویکرد هوش مصنوعی برای مرتب‌سازی زیرکن‌ها روی آوردند. آنها مجموعه داده ای از فراوانی عناصر را برای 374 زیرکن از یک منبع شناخته شده گردآوری کردند. آنها از 80 درصد زیرکون برای آموزش الگوریتم ها و 20 درصد برای آزمایش آنها استفاده کردند.

آنها تعداد فاکتورهای تشخیصی را تغییر دادند و دریافتند که 9 مورد از آنها صحیح است. استفاده از فاکتورهای کمتر اطلاعات بسیار کمی در مورد اثر انگشت ارائه می دهد. سپس آنها الگوریتم آموزش دیده را روی 971 زیرکن بسیار باستانی جک هیلز با منشأ ناشناخته اعمال کردند. به طور کلی، آنها دریافتند که بیش از یک سوم از گونه های S، از جمله بسیاری از نمونه ها، 4.2 میلیارد سال سن داشتند. این نتیجه برای مطالعه تاریخ زمین شناسی مهم است.

آن‌ها همچنین دریافتند که درصد زیرکون نوع S در طول زمان تغییر می‌کند و در الگویی که شبیه چرخه‌های شناخته‌شده ایجاد و تخریب ابرقاره‌ها بعداً در تاریخ زمین است، بالا و پایین می‌رود. با این حال، شواهد فرورانش بیش از 4 میلیارد سال پیش لزوماً به این معنی نیست که موتور تکتونیکی صفحه کاملاً در آن نقطه کار می کرد، و راه های دیگری برای بازگرداندن پوسته زمین به گوشته وجود دارد، مانند برخورد یک سیارک غول پیکر با زمین. .

با این حال، شواهد مربوط به تکتونیک صفحه اولیه در حال افزایش است و حداقل بر اساس ویژگی های حفظ شده در زیرکن های جک هیلز قابل قبول است. محققان بیان می کنند که آب شیرین در تشکیل زیرکون 4 میلیارد ساله نقش داشته است که نشانه دیگری از وجود قاره ها و شاید تکتونیک صفحه ای در آن زمان است.

محققان می گویند آنچه ما در حال حاضر به آن نیاز داریم، زیرکن های باستانی بیشتری از مکان هایی غیر از استرالیا است. جک هیلز زیرکونیا می تواند رویدادها را در یک منطقه خارق العاده که نشان دهنده جهان نیست ثبت کند. با این حال، از آنجایی که تکتونیک صفحه ای بهترین راه برای پایین آوردن پوسته است، و هیچ حالتی وجود ندارد که آن را نقض کند، این نشان می دهد که زمان آن رسیده است که فرض کنیم زمین ساخت صفحه تقریبا به اندازه خود پوسته قدمت دارد.

منبع: علم

323