تصور کنید یک کتاب درسی تاریخ را باز کنید و چندین فصل را پیدا کنید که پاره شده است. این همان چیزی است که زمین شناسان با بررسی پرونده سنگی گذشته زمین در چندین قاره در دهه 1870 یافتند.
آنها آن را نابرابری بزرگ نامیدند. جایی که لایه‌های سنگ اغلب در یک توالی ثابت از قدیمی‌ترین به جوانترین مرتبه چیده شده‌اند، در بسیاری از نقاط جهان شکافی صدها میلیون سال وجود دارد.
برای 150 سال، هیچ کس نمی داند چه چیزی آن سرهای گم شده را پاک کرده است. در تحقیق جدیدی که امروز در نیچر منتشر شد، در نهایت توضیحی ارائه می‌دهیم: فرآیندهای عمیق در زمین، برخی از قاره‌ها را بالاتر از دریا قرار داده است، جایی که سطوح آنها در اثر حرکت سایشی صفحات یخی عظیم فرسایش می‌یابد.
اختلاف بزرگ
لایه های سنگ اغلب به ترتیب زمانی مرتب می شوند که قدیمی ترین آنها در پایین و جوانترین آنها در بالا قرار دارند.
با این حال، در برخی مکان‌ها، مانند گراند کانیون در آمریکای شمالی، می‌توانید لایه‌های صخره‌ای مربوط به دو دوره مختلف را با فاصله صدها میلیون سال از هم لمس کنید. یک لایه صاف از سنگ های رسوبی، حدود 540 میلیون سال یا کمتر، مستقیماً بر روی یک “پایه” کریستالی تا دو میلیارد سال قرار دارد.
جایی در این بین، بخش قابل توجهی (تا یک چهارم) از تاریخ زمین به سادگی ناپدید شد.
اتفاقات مهمی در آن زمان افتاد. لایه‌های رسوبی در سمت جوان‌تر ناهماهنگی بزرگ همزمان با تنوع عظیمی از اشکال حیات روی زمین ظاهر می‌شوند. این به اصطلاح انفجار کامبرین است که حدود 540 میلیون سال پیش آغاز شد.
دانشمندان حدس می زنند که کل قاره ها در طول ناهماهنگی بزرگ فرسایش یافته اند، که ممکن است تعادل شیمیایی آب دریا را تغییر داده و باعث شکوفایی حیات حیوانات شده باشد.
پازل سنگ گم شده
زمین شناسان شواهدی از عدم انطباق بزرگ در سراسر آمریکای شمالی و بخش هایی از شمال چین و همچنین در زیر صخره های جوان در شمال اروپا یافته اند. با این حال، منشأ آن یک راز باقی مانده است.
برخی از دانشمندان می گویند که فرسایش صفحات یخی عظیم در طول دوره گلوله برفی زمین بین 720 میلیون سال تا 635 میلیون سال پیش ایجاد شده است. برخی دیگر به جابجایی بلوک‌های قاره‌ای، فرآیندهای کوه‌سازی، حرکت ناشی از گرما در داخل زمین، فعالیت‌های آتشفشانی یا تغییر سطح جهانی دریاها اشاره کردند.
آزمایش این فرضیه ها چالش برانگیز است زیرا شواهد اصلی شامل یک مقیاس گمشده است. در نتیجه، ما باید از آنچه قبلاً می‌دانیم کار کنیم تا شکاف‌ها را پر کنیم.
سنگ داغ چگونه می تواند قاره ها را حرکت دهد
ما این نظریه را مطرح کردیم که ایجاد ناهماهنگی بزرگ ممکن است تحت تأثیر حرکت حرارتی در گوشته زمین باشد. گوشته لایه ای از سنگ جامد داغ به ضخامت 2900 کیلومتر است که به آرامی طی ده ها تا صدها میلیون سال حرکت می کند. گوشته گرم به اعماق پایین می آید و گوشته سرد فرو می رود و سطح بالا را فشار می دهد و می کشد.
این حرکت آهسته و عظیم می تواند سطح را تا صدها متر بالا یا پایین بیاورد. قاره ها در بالای گوشته قرار دارند و با حرکت آن بالا و پایین رانده می شوند.
ما از ابررایانه گادی استرالیا برای مدل‌سازی چگونگی تأثیر حرکت گوشته بر قاره‌ها در میلیارد سال گذشته استفاده کردیم.
نتایج ما به طور مداوم نشان می‌دهد که همرفت گوشته باعث بالا آمدن بلوک‌های قاره‌ای باستانی لارنتیا (که در حال حاضر بیشتر آمریکای شمالی را تشکیل می‌دهند)، بالتیکا (بخش‌هایی از شمال اروپا)، و شمال چین از حدود یک میلیارد سال پیش تا 540 میلیون سال پیش، انجامید. در طول 540 میلیون سال گذشته، آنها از بین رفته اند.
این حرکت بالا و پایین سناریوی ایده آل برای شکل گیری و حفظ اختلاف بزرگ است. وقتی این بلوک‌های قاره‌ای بالا رفتند، می‌بینیم که لایه زیرین کریستالی در سطح قرار داشت – و لایه‌های رسوب بالا فرسایش می‌یابند. سپس با غرق شدن بلوک ها، لایه های جدیدی از رسوبات شروع به شکل گیری کردند که تا به امروز در سنگ ها حفظ شده اند.
قاره های برافراشته از یخ پاک شده اند
مهمتر از همه، افزایش پیش بینی شده توسط مدل های ما با دوره زمین گلوله برفی همزمان بود. در این دوره، صفحات یخی عظیمی به مدت ده ها میلیون سال سطح قاره ها را خراش دادند.
یخچال ها و صفحات یخی در قاره های در حال فرسایش حتی در شیب های ملایم موثرتر از رودخانه ها هستند. ورقه های یخ به آرامی در قاره های مرتفع می لغزند و همه چیز را در مسیرشان فرسایش می دهند.
برخلاف لاورنتیا، بالتیکا و شمال چین، متوجه شدیم که استرالیا و آمریکای جنوبی از 900 میلیون سال پیش تنها دو چرخه صعود و فرونشست را تجربه کرده‌اند. این سناریو برای شکل گیری و حفظ ناهماهنگی بزرگ مساعد نیست – و در واقع ما شواهد کمی از آن را در این قاره ها می بینیم.
تحقیقات ما نشان می دهد که صفحات گمشده در پرونده زمین شناسی زمین ممکن است به دلیل همرفت آهسته در گوشته باشد که به آرامی تمام قاره ها را بلند می کند و سپس باعث می شود آنها در طی صدها میلیون سال غرق شوند.
از این نظر، عدم انطباق بزرگ نشان فرآیندهای عمیق زمین است. نیروهای اعماق زیر پای ما آثاری در مقیاس سیاره ای بر روی رکورد زمین شناسی به جا گذاشته اند و محیطی را شکل داده اند که برای اولین بار حیات پیچیده در آن شکل گرفته است.
این مقاله توسط گفتگو تحت مجوز Creative Commons. مقاله اصلی را بخوانید.
تصویر اصلی: K. Yeudakimava / Adobe Stock
