Dünya kabuğunun bir kısmını kaçırıyor ve şimdi bilim adamlarının suçlanacak şeylere yeni bir ipucu var: Bir çok buzul.
Yaklaşık 720 milyon yıl önce, Dünya, Kartopu Dünyası olarak bilinen bir dönem olan küresel buzda gizlendi. Araştırmacılar, dünya çapındaki bu buz tabakalarının öğütülmesinin okyanuslara 1.8 ila 3 mil (3 ve 5 kilometre) kabuk buldozerdiğini bildirdi. yeni kayaya dönüştürmek.
Bilim adamları haklıysa, Kartopu Dünyası Büyük Uyumsuzluk adı verilen jeolojinin çok garip bir özelliğini açıklar. Dünyada görülen bu uyumsuzluk, tortul kayaçların kabuğun en eski bodrum kayanın üzerine yerleştirildiği bir katmanı ifade eder. Bu magmatik veya metamorfik bodrum ile en eski korunmuş tortul kayaçlar arasında yüz milyonlarca yıllık tortul tabakalar tuhaftır. Örneğin Büyük Kanyon'da, akıllara durgunluk veren 1.2 milyar yıllık bir kaya basitçe eksik.
Mineral gizemi
Berkeley, Kaliforniya Üniversitesi'nde bir jeokronolog C. Brenhin Keller, kabuğun diğer kısımlarından daha uzun süre hayatta kalabilecek kadar sert ve dayanıklı mineraller olan zirkonlar üzerine yaptığı araştırmaya başladığında Büyük Uygunsuzluğu açıklamaya çalışmıyordu. Yeryüzünde. En eski zirkonlar 4.4 milyar yaşında, gezegenin kendisinden sadece 165 milyon yıl daha genç.
Zirkonlar hemen hemen her şeyden hayatta kalabildikleri için, yeni kaya oluşturmak için mantoda eritildikçe, yeniden karıştırıldıklarında ve geri dönüştürüldüklerinde bile Dünya kabuğunun kayıtlarını tutarlar. Keller ve ekibi hafniyum-176 ve hafniyum-177 olarak adlandırılan belirli izotopların veya moleküler varyantların değerlerine odaklanan 34.000 zirkon hakkında veri topladı.
Hafniyum-176, başka bir gümüşi element olan lutetiumun radyoaktif bozulması sırasında oluşan gümüşi metalik element hafniyumun bir izotopudur. Lutlerum, magmaya dahil olmak ve volkanik patlamalar yoluyla kabuğa ateş etmek yerine mantonun içinde kalma eğilimindedir, Keller Live Science'a söyledi. Sonuç olarak, manto özellikle lityum bakımından zengindir ve bu nedenle lityumyum çürümeleri olarak oluşan hafniyum-176 açısından da zengindir. Kabuk, karşılaştırıldığında, hafniyumun başka bir izotopu olan hafniyum-177'de daha zengindir. Bu nedenle, bir zirkonda hafniyum-176'nın hafniyum-177'ye oranı araştırmacılara, zirkonun mantodan kaynaklanan magmadan mı yoksa eski kabuğun erimesinden geri dönüştürülmüş magmadan mı oluştuğunu söyleyebilir.
Geri dönüşümlü kabuk
Keller ve meslektaşlarının şaşkınlığına, zirkondaki oranlar, büyük miktarda eski kabuğun geri dönüştürüldüğünü ve yeni zirkonlar yapmak için yeniden eritildiğini ve bir kerede yeniden ortaya çıktığını ortaya koydu. Keller, "gerçekten dramatikti" dedi.
"Bunu küresel ölçekte yapmak istiyorsanız, çok fazla kabuk sıcak almanız ve yeni magmaya eritmeniz gerekiyor," dedi.
Bunu hızlı bir şekilde yapmak için, alt kabuğun içinde çok fazla kabuğun hızla erimesi gerekeceğini söyleyen Keller, ya da batma adı verilen bir süreçte deniz tabanındaki mantoya itilmesi gerektiğini söyledi. Neyse ki, su içinde seyahat etmek zirkonlardaki oksijen molekülleri üzerinde belirli bir dizi moleküler parmak izi bırakır, böylece Keller ve ekibi zirkonların (ve bir zamanlar onları barındıran kayaların) sulu bir yolculuk yapıp yapmadığını kontrol edebilirler. Onların olduğu ortaya çıktı.
Bir hikaye ortaya çıkmıştı: Büyük miktarlarda kabuk, aniden okyanus batma bölgelerine mantoya geri dönecek şekilde transfer edildi. Ancak bütün bu kabuklar okyanusa taşınırsa, biri muhtemelen erozyonu fark etmiş olmalı, dedi Keller.
"Ve gerçekten de - Büyük Uyumsuzlukta," dedi.
Silinmiş temiz
Keller bunun olağanüstü bir iddia olduğunu ve olağanüstü kanıt gerektireceğini kabul ediyor. O ve meslektaşları, etki kraterleri hakkında başka bir araştırma hattına bakarak bu kanıtlardan bazılarını sağlama yönünde bir adım attılar. Yaklaşık 700 milyon yıl önce, Dünyanın etki kraterlerinin neredeyse temizlendiğini buldular. Sadece iki büyük krater, Kanada'daki Sudbury havzası ve Güney Afrika'daki Vredefort krateri, Kartopu Dünyası'ndan önce - ve bu kraterler şaşırtıcı bir şekilde muazzamdı, başlangıçta sırasıyla 150 km ve 300 mil (300 mil) çapındaydı. Orijinal boyutlarının bir kısmına aşınmışlar.
Keller ve ekibi, Snowball Earth buzullarının diğer tüm darbe kraterlerini sildiğini ve Sudbury ve Vredefort'un üstünden biraz kazıdığını düşünüyor. Hesaplamalarına göre, ortalama 1.8 ila 3 dikey mil (3 ve 5 km) kabuk, Snowball Earth'ün 64 milyon yıldan fazla buz tabakaları tarafından kazındı. Keller, bazı noktalarda kaybın daha büyük olduğunu, bazılarında ise hiç kabuk kaybı olmadığını söyledi.
Keller, buzun ortalama ortalama 0.002 inç (0.0625 milimetre) kir tıraş etmesi ve bu başarıyı başarmak için her yıl kabuğunu sallaması gerekeceğini söyledi. Günümüz buzulları için bile bir esinti olduğunu söyledi. Bugün, kıtasal buz tabakaları için erozyon oranları 0,00 ila 0,19 inç (0,1 ila 4,8 mm) arasında değişmekte olup, dik dağ buzulları yılda yaklaşık 4 inç (100 mm) kaya ve kir hareket etmektedir.
Bilim adamları, buzulları daha önce Büyük Uyumsuzluğun olası bir nedeni olarak düşünmüşlerdi, ancak fikir büyük ölçüde terk edilmişti. Kuzey Carolina Üniversitesi jeolog William White'ın fikri üzerine 1973 tarihli bir makale, diğer araştırmacılar tarafından tek bir alıntı yapmadı. Diğer teoriler arasında imkansız (araziyi temizleyen dev gelgitler, ancak ayın gerçekte olduğundan milyarlarca yıl sonra oluşmasını gerektirecekti) ve daha makul (daha büyük bir süper kıtaların yükselmesi ve daha sonra ayrışması) yer alıyor.
Keller, hem yükselmenin hem de buzulların kilometrelerce kabuğun temizlenmesinde rol oynamasının mümkün olduğunu söyledi. 2013 yılında araştırmacılar, Kartopu Dünyası dönemindeki kayaların atmosferden karbondioksit yakaladığını ve depoladığını, belki de aşırı hava koşullarının kayaları özellikle gözenekli hale getirdiği için buldular. Bu karbondioksit yakalanması, küresel ısınmayı tetikleyebilirdi, küresel ısınmanın modern zamanlarda fosil yakıtların yanması nedeniyle meydana geldi. Soğutma küresel buzlu bir iklime yol açabilirdi ve sonuçta oluşan buzullar daha sonra erozyonu daha da hızlandırabilirdi.
Keller ve ekibi, yüzeye kaldırıldıklarını öğrenmek için Büyük Uygunsuzluk altındaki derin bodrum kayalarını test etmek için fon almak için çalışıyorlar. Yükselişin ve buzullamanın zamanlamasının çözülmesinin, Kartopu Dünyasını neyin tetiklediğini ve nihayetinde Dünya'nın yok olan kabuğundan neyin sorumlu olduğunu açıklamaya yardımcı olabileceğini söyledi.
Editörün Notu: Bu makale, ayın eksik katmanları açıklamak için dev bir gelgit teorisini desteklemek amacıyla belirtildiği gibi "daha sonra" değil "daha erken" oluşturması gerektiğini belirtmek için güncellenmiştir.
