توصلت دراسة جديدة إلى أن الأرض الوليدة اصطدمت بصخرة بحجم المريخ ساعدت في تكوين القمر، وربما يكون التأثير قد ترك وراءه بقايا صخرة بحجم القارة بالقرب من قلب الأرض.
ويعتقد العلماء أن الأرض تشكلت قبل حوالي 4.5 مليار سنة، وتشير الأبحاث السابقة إلى أن القمر نشأ بعد وقت قصير. التفسير الرئيسي لأصل القمر هو أنه نتج عن اصطدام كوكبين أوليين، أو عوالم جنينية. إحداهما كانت الأرض البدائية الفتية، والأخرى كانت صخرة بحجم المريخ أُطلق عليها اسم ثيا، على اسم أم القمر في الأسطورة اليونانية.
تشير “فرضية التأثير العملاق” هذه إلى أن القمر قد تجمع من الحطام الناتج عن هذا الاصطدام. ومع ذلك، فإن الدليل المباشر على وجود ثيا لا يزال بعيد المنال. الآن، يشير الباحثون إلى أن هذا الاصطدام العملاق ربما يكون قد دفن آثار ثيا في أعماق عباءة الأرض بالقرب من قلب الكوكب.
“يشير عملنا إلى أن هذا التأثير العملاق كان له تأثير طويل الأمد على تطور الأرض بأكمله، ومن المحتمل أن يفسر سبب كون الأرض فريدة من الناحية الجيولوجية مقارنة بالكواكب الصخرية الأخرى”، كما يقول المؤلف الرئيسي للدراسة تشيان يوان، عالم الديناميكا الجيولوجية في معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا في كاليفورنيا. باسادينا، لموقع Space.com.
متعلق ب: من المحتمل أن يكون الاصطدام القديم الذي شكل قمر الأرض بمثابة لكمة واحدة
في الدراسة الجديدة، قام يوان وزملاؤه بدراسة نقطتين من الصخور بحجم القارة في الوشاح السفلي، على بعد حوالي 1800 ميل (2900 كيلومتر) تحت سطح الأرض. وجدت الأبحاث السابقة أن الموجات الزلزالية التي تموج عبر باطن الأرض تنتقل ببطء غير عادي عبر هذه الحالات الشاذة. يشير هذا إلى أنها كانت أكثر كثافة وتختلف في تكوينها عن الوشاح المحيط بها.
كشفت عمليات المحاكاة الحاسوبية التي أجراها فريق البحث عن أن جزءًا من عباءة ثيا قد شق طريقه إلى الوشاح السفلي للأرض الأولية. من المحتمل أن تكون هذه الصخرة من ثيا أكثر كثافة بنسبة 2 إلى 3.5 بالمائة من عباءة الأرض الأولية، بناءً على ما هو معروف من القمر والنماذج السابقة لثيا.
أشارت نماذج الكمبيوتر إلى أن آثار ثيا الكثيفة يبلغ عرضها عشرات الأميال. من الممكن أن هذه الصخور المنصهرة في معظمها قد غرقت وتصلبت مع مرور الوقت، وتراكمت كنقط كثيفة أعلى نواة الأرض تساوي في الوزن حوالي أربعين إلى ستين من كتلة الأرض.
وقال يوان إن هذه النتائج الجديدة تشير إلى أن هذه النقط ستكون غنية بالحديد أكثر من صخور الوشاح الطبيعية للأرض. وأضاف أنها يمكن أن تكون مشابهة في الكيمياء للصخور البركانية القمرية.
يمكن لآثار هذه النقط أن تشق طريقها إلى سطح الأرض بمساعدة أعمدة الوشاح، وهي أعمدة عملاقة على شكل فطر من الصخور شديدة الحرارة والتي ترتفع من مكان قريب من قلب الأرض. أشارت الأبحاث السابقة إلى أن أيسلندا وسلاسل جزر هاواي وجزر غالاباغوس تشكلت عندما انجرفت الصفائح التكتونية ببطء فوق أعمدة الوشاح، مما أدى إلى حرق المواد التي تغطيها مثل موقد اللحام.
قصص ذات الصلة:
– ولادة القمر ربما أدت إلى تبخير معظم الأرض، حسب ما تظهره الدراسة
– كيف حصلت الأرض على مياهها؟ تشير صخور القمر إلى أنه ربما كان هنا طوال الوقت.
– نظرية “التأثير العملاق” لتكوين القمر تحصل على دفعة أخرى
وقال يوان: “يمكن جلب بعض آثار ثيا إلى سطح البراكين عن طريق أعمدة الوشاح”.
ويحقق يوان الآن فيما إذا كان هذا الزوج من النقط قد ساعد في تحفيز النشاط الجيولوجي الفريد للأرض. يتكون سطح كوكبنا من صفائح تكتونية ضخمة، والطريقة التي تنجرف بها هذه الألواح، المعروفة باسم تكتونية الصفائح، تدفع الزلازل والبراكين، وتخلق سلاسل جبلية وجزرًا، وتحرر العناصر الحيوية من الصخور. أقوى قوة دافعة وراء تكتونية الصفائح هي الاندساس – عندما تغوص إحدى الصفائح تحت أخرى – والأرض هي الكوكب الوحيد المعروف حتى الآن الذي يحدث فيه الاندساس. يهدف يوان إلى معرفة ما إذا كانت هاتان النقطتان الموجودتان في الوشاح العميق يمكن أن تساعدا في تحفيز عملية الاندساس.
وتفصيل العلماء النتائج التي توصلوا إليها على الانترنت 1 نوفمبر في مجلة الطبيعة.