کشف سرنخ‌هایی در مورد ساختار زمین

قسمت دوم و پاياني
 تولید پوسته زمین
بسیاری از سنگ‌های روی زمین، از ماگمای مذاب یا نیمه‌مذاب تشکیل می‌شوند.این ماگما یا مستقیما از گوشته یا از حرارت دیدن مجدد قطعات قدیمی‌تری از پوسته به دست می‌آید. ماگمای مایع با سرد شدن، در نهایت به سنگ جامد تبدیل می‌شود.
از طریق این فرآیند خنک‌سازی تبلور ماگما، دانه‌های معدنی رشد می‌کنند و می‌توانند عناصری مانند اورانیوم را که به مرور زمان تجزیه می‌شوند، به دام بیاندازند و سن آنها را ثبت کنند. کریستال‌ها می‌توانند نه تنها این عناصر، بلکه عناصر دیگری را نیز به دام بیندازند که ترکیب ماگمای والدین آنها را ردیابی می‌کند؛ مانند این که بررسی یک نام خانوادگی ممکن است خانواده یک شخص را ردیابی کند.
با در اختیار داشتن این اطلاعات یعنی سن و ترکیب می‌توانیم جدول زمانی تولید پوسته را بازسازی کنیم. سپس، می‌توانیم فرکانس‌های اصلی آن را با استفاده از جادوگری ریاضی "تبدیل فوریه"(Fourier transform) رمزگشایی کنیم. این روش اساسا فرکانس رویدادها را رمزگشایی می‌کند؛ دقیقا مانند بررسی موادی که برای درست کردن کیک در مخلوط‌کن ریخته شده‌اند.نتایج این پژوهش، یک ریتم تقریبی ۲۰۰ میلیون ساله را برای تولید پوسته در زمین اولیه نشان می‌دهد.
 جایگاه ما در کیهان
روند دیگری با ریتم مشابه وجود دارد.منظومه شمسی ما و چهار بازوی مارپیچی کهکشان راه شیری هر دو به دور سیاه‌چاله کلان‌جرم در مرکز کهکشان می‌چرخند اما با سرعت‌های متفاوتی در حال حرکت هستند.بازوهای مارپیچی با سرعت ۲۱۰ کیلومتر در ثانیه به دور خود می‌چرخند؛ در حالی که خورشید با سرعت ۲۴۰ کیلومتر در ثانیه در حال حرکت است. این بدان معناست که منظومه شمسی ما در حال گشت و گذار به داخل و خارج از بازوهای کهکشان است. می‌توان بازوهای مارپیچی را به عنوان مناطق متراکمی در نظر گرفت که سرعت عبور ستارگان را بسیار کم می‌کند.
کشف سرنخ‌هایی در مورد ساختار زمین
به نظر می‌رسد که یک ارتباط احتمالی بین زمان تولید پوسته روی زمین و مدت زمان لازم برای چرخش به دور بازوهای مارپیچی کهکشانی وجود دارد اما چرا؟
 برخورد با ابر اورت
براساس نظریه "یان اورت"(Jan Oort) ستاره‌شناس فقید هلندی، در نقاط دوردست منظومه شمسی، ابری به نام "ابر اورت"(Oort cloud) متشکل از خرده‌سیاره یخی وجود دارد که به دور خورشید ما می‌چرخد.
همان طور که منظومه شمسی به طور دوره‌ای به سمت بازوی مارپیچی حرکت می‌کند، تعامل بین آن و ابر اورت، مواد را از ابر خارج می‌کند و آنها را به منظومه شمسی داخلی نزدیک‌تر می‌سازد. برخی از این مواد حتی ممکن است به زمین برخورد کنند.
زمین، برخوردهای نسبتا مکرری را با اجرام سنگی کمربند سیارک‌ها تجربه می‌کند که به طور متوسط با سرعت ۱۵ کیلومتر در ثانیه به آن می‌رسند اما دنباله‌دارهایی که از ابر اورت پرتاب می‌شوند، بسیار سریع‌تر و به طور متوسط با سرعت ۵۲ کیلومتر در ثانیه به زمین می‌رسند.
استدلال کرکلند و گروهش این است که این تأثیرات دوره‌ای پرانرژی را می‌توان با ثبت رکورد تولید پوسته حفظ ‌شده در دانه‌های معدنی ریز پیگیری کرد. برخورد دنباله‌دار، حجم بزرگی از سطح زمین را حفاری می‌کند و به ذوب گوشته منجر می‌شود.
این سنگ مذاب که با عناصر سبکی مانند سیلیکون، آلومینیوم، سدیم و پتاسیم غنی شده است، به طور موثر روی گوشته متراکم‌تر شناور می‌شود. اگرچه راه‌های زیادی برای تولید پوسته قاره‌ای وجود دارد اما این احتمال نیز وجود دارد که برخورد، دانه‌های شناور پوسته را در سیاره اولیه ما تشکیل داده باشد. ماگمای تولیدشده از فرآیندهای زمین‌شناسی بعدی، به آن دانه‌های اولیه می‌چسبد.
 مجری عذاب یا عامل زندگی زمینی؟
پوسته قاره‌ای در بیشتر چرخه‌های طبیعی زمین حیاتی است.این پوسته با آب و اکسیژن در تعامل قرار می‌گیرد، محصولات جدید حاصل از هوازدگی را تشکیل می‌دهد و همچنین، میزبان بیشتر فلزات و کربن بیولوژیکی است.برخورد شهاب‌سنگ‌های بزرگ، رویدادهای فاجعه‌باری هستند که می‌توانند حیات را محو کنند. در هر حال، این تأثیرات ممکن است برای توسعه پوسته قاره‌ای که ما در آن زندگی می‌کنیم، بسیار مهم باشند.با عبور اخیر سیارک‌های میان‌ستاره‌ای از منظومه شمسی، برخی حتی تا آنجا پیش رفته‌اند که می‌گویند این نشان‌دهنده انتقال حیات در سراسر کیهان است.
این پژوهش، در مجله "Geology" به چاپ رسید.
* ايسنا