سرگذشت زمین از ابتدا تا انتها

زمین زیست پذیر :

زمین شناسان مدت ها تصور می کردند شرایط ناپایدار و سوزان زمین پس از تولدش در ۵/۴ میلیارد سال پیش، تنها با گذشت زمان و در حدود ۸/۳ میلیارد سال پیش متعادل و زیست پذیر شده است.

.

حدود ۵/۴ میلیارد سال پیش، اقیانوس های ماگما سطح «زمین گداخته» را پوشانده بودند و زمین در معرض برخوردهای پیاپی اجرامی جوان قرار داشت که در هر برخورد سطح ناپایدار آن را متلاشی می کردند و همه چیز ذوب یا بخار می شد.

با فرو رفتن آهن سنگین در اقیانوس های ماگما، هسته فلزی هم به تدریج تشکیل شد و در اعماق زمین فروپاشی عناصر رادیواکتیو، گرمایی شش برابر گرمای کنونی تولید می کردند. چنین حالت ناپایداری برای چند صد میلیون سال طول کشید.

این شرایط جهنم بار باید آرام می شد تا سطح گداخته زمین به پوسته تبدیل شود، قاره ها شکل گیرند، اتمسفری متراکم و یکپارچه تشکیل شود و سرانجام اشکال نخستین حیات دوام بیاورند و تکامل یابند. اما سطح زمین با چه سرعتی سرد شد؟

 

 

اکثر دانشمندان چنین فرض کرده اند که این شرایط سوزان تا ۵۰۰ میلیون سال ادامه یافته است. دلیل اصلی این دیدگاه هم عدم وجود سنگ های دست نخورده ای است با عمر بیش از چهار میلیارد سال و همچنین وجود فسیل اشکال نخستین حیات که از جوان بودن آنها خبر می دهد.

 

 

طی پنج سال گذشته زمین شناسان کریستال هایی از کانی زیرکونیم با ساختار شیمیایی متفاوتی یافتند که تصور ما را نسبت به دوران آغازین زمین تغییر می دهد.

خواص ویژه این کانی باعث می شود تا شرایط محیطی زمان پیدایش آن را درک کنیم. این کپسول های زمانی کوچک نشان می دهند که اقیانوس ها و شاید هم قاره ها حدود ۴۰۰ میلیون سال زودتر از آنچه تصور می شد، پدید آمده اند.

از قرن ۱۹ میلادی دانشمندان در پی یافتن سرعت سرد شدن زمین بوده اند اما هیچ کس انتظار یافتن شواهدی جامد را نداشت. چون دمای اقیانوس های ماگمایی ابتدایی بیش از ۱۰۰۰ درجه سانتی گراد بوده است.

پیشنهادهای امیدوارکننده دیگر ناشی از محاسبات ترمودینامیک بود که نشان می داد پوسته زمین می تواند طی ۱۰ میلیون سال سخت شود و بدین صورت پوسته تازه سخت شده محیط بیرون را از درون سوزان جدا کند.

.

در صورتی که دوره های آرامی بین برخوردهای شهاب سنگی وجود داشته باشد و پوسته پایدار بماند، و اگر اثر گلخانه ای گرمای چندانی را به دام نیندازد، دمای سطح زمین می تواند به سرعت به کمتر از دمای جوش آب برسد. علاوه بر این خورشید ابتدایی کم فروغ تر بوده و انرژی کمتری ایجاد می کرده است.

 

 

اما هنوز هم برای اکثر دانشمندان شواهد اندک زمین شناختی نشان دهنده شرایط فوق العاده سوزان طولانی مدت هستند.

قدیمی ترین سنگ دست نخورده شناخته شده سنگی چهار میلیارد ساله است که در نواحی شمال غربی کانادا کشف شد.

اما به دلیل اینکه در اعماق زمین تشکیل شده اطلاعات چندانی درباره سطح زمین به ما نمی دهد.

 

 

 

اکثر پژوهشگران معتقدند شرایط جهنمی ابتدایی همه سنگ های جوان تر را نابود کرده است.

قدیمی ترین سنگی هم که در زیر آب (و در شرایط نسبتاً خنک) پدید آمده عمری بیش از ۸/۳ میلیارد سال ندارد (مشابه قدیمی ترین نشانه های حیات در جنوب غربی گرینلند).

این ماجرا تا زمانی ادامه داشت که کریستال های زیرکونیم در دهه ۸۰ اطلاعات تازه ای فراهم کردند، قدیمی ترین ماده خاکی شناخته شده تا آن زمان که تا ۳/۴ میلیارد سال پیش قدمت داشت.

.

این کانی ها در صخره ها و سنگ دامنه های ناحیه «جاک هیلز» (Jack Hills) و «ماوت نرریر» (Mount Narryer) دوام آورده بودند، اگرچه برخی دانشمندان درباره اطلاعات به دست آمده، به خاطر سنگ بستر این کانی ها تردید کردند. این کانی ها به قدری پردوام هستند که حتی با قرار گرفتن سنگ حاملشان در معرض هوازدگی و فرسایش به همان صورت باقی می مانند.بنابراین ممکن بود هزاران کیلومتر آن طرف تر تشکیل شده باشند و به کمک باد یا آب به آن منطقه حمل شده و پس از مدتی در آن سنگ ها دفن شوند.به همین خاطر به رغم هیجان اولیه همان دیدگاه قبلی باقی ماند تا زمانی که در سال ۱۹۹۹ با پیشرفت تکنولوژیکی امکان مطالعه درباره این کانی های باستانی به دست آمد.

صخره های «جاک هیلز» حدود سه میلیارد سال پیش نشست کرده اند.

ما برای به دست آوردن یک بندانگشت زیرکونیم، مانند گشتن دنبال یک سوزن در انبار کاه، حدود چند صد کیلوگرم از سنگ ها را جمع آوری و بررسی کردیم. در می ۱۹۹۹ از «وایلد» یکی از پیشگامان این کار خواستم تا تاریخ گذاری این سنگ ها را به کمک تکنولوژی نوین انجام دهد و در نهایت شگفتی دیدیم که آنها ۴/۴ میلیارد سال قدمت دارند.

 

 

نمونه هایی از ماه و مریخ هم چنین قدمتی داشتند و برخی شهاب سنگ ها حتی قدیمی تر هم بودند، اما هیچ چیزی قدیمی تر از آن در سیاره ما یافت نمی شد.

تقریباً همه هم عقیده بودند که با تداوم شرایط جهنمی ابتدایی زمین این کانی ها از بین می رفتند.

 

 

 

بنابراین تاریخ آغاز شرایط آرام زمین ۴۰۰ میلیون سال به عقب بازگشت، یعنی زمینی زیست پذیر در ۴/۴ میلیارد سال پیش.