غالبا ما توصف الأرض المبكرة بأنها "الدهر الجهنمي"، حيث نشأت من رماد الاصطدام الذي أنتج قمرنا، وتميز الدهر البدائي بالحرارة الجهنمية تحت بطانة من ثاني أكسيد الكربون وبخار الماء.
والغريب أن تلك الظروف كان ينبغي أن تكون غير مضيافة لفترة أطول بكثير مما كانت عليه. وقبل حوالي 4 مليارات سنة - بعد بضع مئات من ملايين السنين أو نحو ذلك من التبريد - بدأ كوكبنا بالفعل في الظهور بشكل ملحوظ.
ويجب أن يأخذ أي تفسير للتحول الدراماتيكي للأرض، في الحسبان الفقد السريع لغازات الاحتباس الحراري، ما يسمح للكوكب بالتبريد وتكثيف بخار الماء في المحيطات. والمشكلة الوحيدة هي أن هذه الفترة من تاريخ كوكبنا لم تترك وراءها آثارا جيولوجية تذكر. وكانت قشور المعادن المتبلورة التي تتمايل على محيطات الصهارة غرقت منذ فترة طويلة في الهاوية، مع أخذ أدلة على ظروف سطح الكوكب معها.
لذا فإن أي فرضية نتوصل إليها لحل لغز الغاز المفقود يجب أن تعتمد في الغالب على أشكال من الأدلة الظرفية.
وقام باحثان من جامعة ييل مؤخرا بإجراء الأرقام على سيناريو تخميني يتضمن صخورا "غريبة" لم تعد موجودة على سطح الأرض، تمتص كل ثاني أكسيد الكربون.
ويقول عالم الكواكب يوشينوري ميازاكي، الذي يعمل الآن في معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا: "بطريقة ما، كان لابد من إزالة كمية هائلة من الكربون الموجود في الغلاف الجوي. ونظرا لعدم وجود سجل صخري محفوظ من الأرض المبكرة، شرعنا في بناء نموذج نظري للأرض المبكرة جدا من الصفر". وما نعرفه عن Hadean eon على الأرض يأتي إلى حد كبير من نماذج الفيزياء الفلكية والجيوكيميائية لتشكيل الكواكب.
وكان نظام الأرض والقمر على الأرجح نتاج تصادم بين اثنين من الكواكب الأولية، أحدهما بحجم المريخ تقريبا والآخر أكبر أو أقل من كتلة الأرض اليوم. وما استقر من تلك الفوضى من المواد المتطايرة والصخور كان من الممكن أن يكون كتلة منصهرة من دوامات المعادن والغاز التي تم الحفاظ عليها دافئة من خلال هطول الأمطار المستمر للركام من الفضاء.
وانطلاقا من هذه الأصول، قد نتخيل فترة طويلة من الحرارة والفوضى، تتسبب في استمرار الاحتباس الحراري في الغلاف الجوي المكون من ثاني أكسيد الكربون والماء.
ووسط الأجزاء الضئيلة من الأدلة المعدنية التي لدينا من "الدهر الجهنمي"، هناك علامات على أنها كانت تؤوي محيطات بالفعل بعد بضع مئات من ملايين السنين من التبريد.
وبحلول نهاية الدهر منذ حوالي 4 مليارات سنة، يبدو أن دورة الكربون تسببت في استقرار درجات الحرارة إلى حد ما. وأحد الاحتمالات هو أن الكربون الموجود في الغلاف الجوي يمكن أن يذوب في المحيطات، ويتحول إلى كربونات صلبة، والتي يمكن أن تغرق وتصبح جزءا لا يتجزأ من تيارات الوشاح.
وجمع الباحثون نماذج حول ميكانيكا الموائع وحركة الحرارة وفيزياء الغلاف الجوي لمعرفة ما إذا كان بإمكانهم جعل الفرضية تعمل.
ويمكن لقشرة سريعة التحريك من الصخور الرطبة المنصهرة المليئة بالبيروكسين أن تتسبب في الخسارة السريعة لكل ثاني أكسيد الكربون في عملية استقرار قد تستغرق ملايين، بدلا من مليارات السنين.
وبعد ذلك، بعد التبريد الذي أعطانا قشرة متجددة تتكون من حفنة من الصفائح التي تتحرك ببطء، ستترك كل تلك الصخور الغنية بالمغنيسيوم بعيدا تحت أقدامنا.
ومع انقلاب القشرة بسرعة، كانت المعادن المتجمعة بالمياه تجف بسرعة، ما يملأ المحيطات إلى المستويات التي نراها اليوم. والسيناريو مثير للاهتمام، لأسباب ليس أقلها أن مثل هذه الظاهرة كانت ستساعد في بدء الحياة بطرق أخرى. وهذه الصخور الغريبة على الأرض المبكرة ستتفاعل بسهولة مع مياه البحر لتوليد تدفق كبير من الهيدروجين، والذي يُعتقد على نطاق واسع أنه ضروري لتكوين الجزيئات الحيوية.
ونُشر هذا البحث في مجلة Nature.
المصدر: ساينس ألرت
