لقد غيرت تأثيرات الكويكبات سطح الأرض بشكل كبير

على الرغم من أنه من حيث معدل التراكم، فإن القصف الأخير مسؤول عن أقل من 1% من كتلة الأرض اليوم. كان لاصطدامات الكويكبات الكبيرة تأثير كبير على التطور الجيولوجي للأرض

أظهر بحث جديد أنه منذ أكثر من 4 مليارات سنة، تم إعادة صياغة سطح الأرض نتيجة لتأثير كويكب عملاق. يلقي نموذج جديد يعتمد على بيانات من الأرض والقمر الحاليين الضوء على دور قصف الكويكبات في التطور الجيولوجي للطبقات العليا من الأرض المبكرة، وكذلك كيفية تأثير التأثيرات الكبيرة على تاريخ الأرض حتى يومنا هذا.

يُظهر بحث جديد أنه منذ أكثر من 4 مليارات سنة، خضع سطح الأرض لإعادة صياغة - اختلاطًا ودفنًا وذوبانًا نتيجة لتأثيرات الكويكبات. نموذج جديد لقصف الأرض يعتمد على بيانات معاصرة من الأرض والقمر يسلط الضوء على الدور الذي لعبته قصف الكويكبات في تطور الطبقات العليا للأرض خلال العصر الثالث (منذ حوالي 4-4.5 مليار سنة).
نشر فريق دولي من الباحثين النتائج في عدد 31 يوليو من مجلة Nature.

"عندما ننظر إلى الحاضر، لدينا إمكانية الوصول إلى الماضي الجيولوجي للأرض على مدى نصف مليار سنة الماضية، ونحن نفهم أن الصفائح التكتونية والنشاط البركاني وهذه الأنواع الأخرى من العمليات كانت متشابهة إلى حد ما في أحجامها بالنسبة للكون. "آخر ملياري سنة" تقول ليندي إلكينز - تانتون، مديرة كلية دراسات الأرض والفضاء بجامعة أريزونا.

"ومع ذلك، فإننا نعرف أقل عن الأيام الأولى للأرض، النصف مليار سنة الأولى، من أي فترة أخرى، ونسمي هذه الفترة بالفترة المثمرة (مثل الجحيم)، لأننا نقدر أن الأرض كانت ساخنة، وانفجرت البراكين في كل مكان والاتجاه غطى السطح بأكمله، على عكس الوقت الحاضر."

تظهر نماذج تكوين الكواكب الأرضية أن الأرض مرت بسلسلة من أحداث "النمو" العديدة: تراكم الكواكب الصغيرة (الكواكب الصغيرة) والأجنة الكوكبية على مدى عشرات الملايين من السنين، وهو تأثير كبير أدى إلى تكوين القمر. ومن ثم القصف المتأخر عندما ضربت كويكبات كبيرة الأرض بشكل دوري، وكان آخرها الكويكب الذي قضى على الديناصورات.

على الرغم من أنه من حيث معدل التراكم، فإن القصف الأخير مسؤول عن أقل من 4% من كتلة الأرض اليوم. كان لاصطدامات الكويكبات الكبيرة تأثير كبير على التطور الجيولوجي للأرض المبكرة. قبل 4 مليارات سنة، كانت الأرض تحتوي على تربة من الحمم البركانية التي أذابت المواد التي سقطت من السماء. علاوة على ذلك، تسببت الاصطدامات الكبيرة حتى قبل 4.3 مليارات سنة في تبخر المحيطات (تتبخر؟) إلى جو بخاري. وعلى الرغم من القصف العنيف، فإن النتائج تتفق مع الفرضية القائلة بأن الماء السائل كان موجودا على الأرض حتى قبل XNUMX مليار سنة استنادا إلى البيانات الجيوكيميائية.

جزء مهم من الغموض المحيط بالأيام الأولى للأرض والذي لم يتم قياسه بشكل كافٍ في الماضي هو نوع الصدمة التي عانت منها الأرض في نهاية عصر التراكم. ما حجم الكويكبات، وكم مرة وصلت، وما هو تأثيرها على سطح الأرض؟ كيف أثرت على قدرة القشرة المبردة اليوم على تكوين الصفائح وتفتيتها والتسبب في تكتونية الصفائح؟ ما هي أنواع الانفجارات البركانية التي أحدثوها والتي كانت مختلفة عن اليوم؟

يقول إلكينز-تانتون: "إننا نفهم أكثر فأكثر أوجه التشابه والاختلاف في الظروف التي كانت سائدة على الأرض آنذاك والآن، وعملية تكوين الصفائح التكتونية، وتعد هذه الدراسة خطوة مهمة في هذا الاتجاه، في محاولة لسد الفجوة في ذلك الوقت، من تأثير التراكم الضخم الذي خلق القمر والصفائح التكتونية اليوم، سمحوا لنا بالعيش في القارات".

ويكشف البحث الجديد أن الاصطدامات الشديدة للكويكبات لم تغير جيولوجيا الأرض الفتية فحسب، بل لعبت أيضًا دورًا رئيسيًا في التطور المهم التالي على الأرض، ألا وهو الحياة.

يقول سيمون مارش، من معهد أبحاث النظام الشمسي الافتراضي التابع لناسا: "في الفترة التي سبقت حوالي أربعة مليارات سنة مضت، لم تكن هناك مساحة كبيرة على سطح الأرض نجت سالمة من تأثيرات الكويكبات أو آثارها". "لدينا صورة جديدة لأرض الهاديان، وهذا له تأثير مهم على قدرتها على الحفاظ على الحياة."
وكان للاصطدامات الكبرى آثار خطيرة بشكل خاص على النظم البيئية القائمة.

ووجد الباحثون أنه في المتوسط، من الممكن أن تضرب الأرض 1-6 كويكبات يبلغ قطرها أكثر من ألف كيلومتر والتي يمكن أن تسبب عقم الحياة، و3-7 كويكبات يبلغ قطرها أكثر من 500 كيلومتر يمكن أن تكون قد تسببت في عقم الحياة. تسبب في تبخر الماء الموجود في المحيطات.

"وبعد ذلك، كانت الفجوة بين الاصطدامات الكبرى طويلة بما يكفي للسماح بفترات زمنية ذات ظروف أكثر ملاءمة، على الأقل على نطاق محلي." قال ماركي. "كل أشكال الحياة التي تشكلت خلال العصر الهادياني كان عليها أن تكون مقاومة لدرجات الحرارة المرتفعة من أجل البقاء على قيد الحياة في مثل هذه الفترة العنيفة من تاريخ الأرض وتزدهر في الأعماق أو المنافذ في قاع المحيط".

لإشعار الباحثين