سنگهای باستانی کانادا: رازی ۴ میلیارد ساله از اعماق زمین
آیا تا به حال به قدمت زمین و رازهای پنهان در دل سنگهای باستانی فکر کردهاید؟ در این مقاله، به بررسی سنگهایی در کانادا میپردازیم که به تازگی به عنوان قدیمیترین سنگهای جهان تأیید شدهاند و پنجرهای رو به گذشتهای بسیار دور از تاریخچه کره زمین باز میکنند. این سنگها چه رازی را در خود نهفتهاند و چگونه به دانشمندان در فهم بهتر شکلگیری سیاره ما کمک میکنند؟
در سال ۲۰۰۸، دانشمندان گزارش دادند که سنگهایی در کانادا قدیمیترین سنگهای جهان هستند. این ادعای جنجالی، با دادههای جدید به نظر میرسد که تأیید شده است. این گزارش توسط الکساندرا ویتز و مجلهی نیچر منتشر شده است.
تصویری هنری از زمین در دوران هادئن، زمانی که پوستهی جامد اولیهی سیاره شکل گرفت – بیشتر این پوستهی اولیه بعدها به داخل گوشته فرو رفت و دیگر هرگز دیده نشد.
سنگهای باستانی در کرانههای خلیج هادسون در شمال شرقی کانادا قرار دارند. مطالعات جدید نشان میدهند که این سنگها حداقل ۴.۱۶ میلیارد سال قدمت دارند – ۱۶۰ میلیون سال قدیمیتر از هر سنگ دیگری که تاکنون ثبت شده است، و تنها قطعهی شناختهشده از پوستهی زمین است که از قدیمیترین دوران زمین (دوران هادئن) به جا مانده است.
در سال ۲۰۰۸، محققان گزارش دادند که این سنگها ۴.۳ میلیارد سال قدمت دارند. اما این ادعا با مخالفت برخی دیگر از دانشمندان مواجه شد. اکنون، تحقیقاتی که در مجلهی Science منتشر شده است، به نظر میرسد که این سنگها، که با نام کمربند سبز نوووگیتوک (Nuvvuagittuq Greenstone Belt) شناخته میشوند، رکورددار واقعی هستند.
محققان میگویند که این سازند سنگی، پنجرهای بینظیر به سوی زمین اولیه، پس از سرد شدن زمین از تولد آتشینش ۴.۵ میلیارد سال پیش، ارائه میدهد.
اهمیت حمایت از روزنامهنگاری علمی
اگر از خواندن این مقاله لذت میبرید، لطفاً از روزنامهنگاری علمی ما با اشتراک در مجله حمایت کنید. با خرید اشتراک، به تضمین آیندهی داستانهای تأثیرگذار دربارهی اکتشافات و ایدههایی که امروزه جهان ما را شکل میدهند، کمک میکنید.
“این موضوع یک رقابت بر سر “سنگی که از سنگ دیگر قدیمیتر است” نیست” جاناتان اونییل، زمینشناس دانشگاه اتاوا و سرپرست تیم تحقیقاتی میگوید. “این فرصتی بینظیر برای درک آنچه در آن زمان در حال وقوع بود، میباشد.”
برچسب “قدیمیترین سنگها” گاهی اوقات نتیجهی عکس داده است. در چند سال گذشته، تیمهای دیگر نمونههای زیادی را از کمربند نوووگیتوک جدا کردهاند و چشمانداز را زخمی کردهاند. سال گذشته، جامعهی محلی اینوئیت برای جلوگیری از تخریب بیشتر، دسترسی به سنگها را ممنوع کرد.
تنها تعداد کمی از نمونههای زمینشناسی در جهان به ۳.۸ میلیارد سال یا بیشتر قدمت دارند. از میان این نمونهها، قدیمیترین سنگهای بدون مناقشه در سازند گنیس آکاستا (Acasta gneiss) در سرزمینهای شمال غربی کانادا یافت میشوند. این سنگها با ۴ میلیارد سال قدمت، مرز بین نخستین دوران زمینشناسی، هادئن، و دوران بعدی، آرکئن را مشخص میکنند. زمینشناسان همچنین بلورهای معدنی ریزی را که به دوران هادئن برمیگردند – مانند بلورهای زیرکون ۴.۴ میلیارد ساله از غرب استرالیا – یافتهاند که در سنگهای جدیدتر جای گرفتهاند. اما هیچ تودهی شناختهشدهای از پوسته از دوران هادئن باقی نمانده است – جز شاید کمربند سبز نوووگیتوک. این کمربند عمدتاً از موادی تشکیل شده است که در ابتدا به صورت بازالت آتشفشانی بودند، قبل از اینکه در طول تاریخ پرآشوب زمین تغییرات مختلفی را تجربه کنند.
تصویری از سواحل سنگی کمربند سبز نوووگیتوک. سنگهای تیره این منطقه ممکن است از گدازههای بازالتی آتشفشانی که حدود ۴.۳ میلیارد سال پیش فوران کرده اند، نشأت گرفته باشند.
در کار سال ۲۰۰۸ خود، اونییل و همکارانش اثر شیمیایی باقیمانده از فروپاشی رادیواکتیو ایزوتوپ ساماریوم-۱۴۶ به نئودیمیم-۱۴۲ را تجزیه و تحلیل کردند تا محاسبه کنند که سنگهای نوووگیتوک ۴.۳ میلیارد سال قدمت دارند. (ساماریوم-۱۴۶ یک ایزوتوپ کوتاهعمر است که در ۵۰۰ میلیون سال اول زمین کاهش یافت و پس از حدود ۴ میلیارد سال پیش هیچکدام از آن باقی نمانده بود.) سایر دانشمندان این کار را به چالش کشیدند و استدلال کردند، به عنوان مثال، پوستهی متعلق به دوران هادئن با پوستهی جوانتر ترکیب شده و نتایج را آلوده کرده است.
برای آخرین کار، تیم اونییل برخی از سنگهای یکبار مذاب را که مانند چاقویی که به کیک میخورد، به سنگهای اصلی نوووگیتوک نفوذ کرده بودند، تجزیه و تحلیل کردند. با تعیین قدمت سنگهای نفوذی، اونییل و همکارانش توانستند حداقل سن خود کیک را تعیین کنند. آنها از دو ساعت رادیواکتیو استفاده کردند: فروپاشی ساماریوم-۱۴۶ به نئودیمیم-۱۴۲ و فروپاشی ساماریوم-۱۴۷ به نئودیمیم-۱۴۳. هر دو سن حدود ۴.۱۶ میلیارد سال را برای سنگهای نفوذی به دست آوردند. “اگر با این موضوع موافق نیستید، پس به یک مدل بسیار گمانهزن و پیچیده نیاز دارید تا به همان پاسخ برسید.” اونییل میگوید.
برنارد بورداون، زمینشیمیدان دانشگاه لیون در فرانسه میگوید که توافق هر دو ساعت بر روی یک سن – که در کار قبلی اینگونه نبود – شواهدی را برای سن هادئن سنگها تقویت میکند. با این حال، او محتاطانه رفتار میکند و میگوید که دوست دارد شواهد بیشتری را ببیند، که شامل فروپاشیهای ایزوتوپ رادیواکتیو دیگر نیز میشود. بورداون میگوید: “اگر این سنگها واقعاً متعلق به هادئن باشند خوشحال خواهم شد، اما فکر میکنم هنوز باید محتاط باشیم.”
ریچارد کارلسون، زمینشیمیدان علوم کارنگی در واشنگتن دی سی که در کارهای قبلی با اونییل همکاری کرده است، میگوید که این مقاله “مجموعه دادههای جدیدی را ارائه میدهد که امیدواریم بتواند این بحث را پیش ببرد.” از نظر کارلسون، بیشتر شواهد نشان میدهد که سنگها واقعاً متعلق به هادئن هستند.
در حال حاضر، ممکن است پاسخهای بیشتری به تعویق بیفتد. شرکت هلدینگ زمین پیتویک (Pituvik Landholding Corporation) در اینوکجیاک، کانادا – گروه اینوئیت که سرپرست زمین مورد نظر است – به دلیل آسیبهای قبلی گروههای دیگر، در حال حاضر مجوزهای تحقیقات علمی بیشتر را صادر نمیکند. اونییل میگوید: “متأسفانه، اما من هم همین کار را میکردم.”
این مقاله با کسب اجازه بازتولید شده است و برای اولین بار در تاریخ ۲۶ ژوئن ۲۰۲۵ منتشر شد.
زمان حمایت از علم فرا رسیده است
اگر از این مقاله لذت بردید، از شما میخواهم از ما حمایت کنید. مجلهی Scientific American به مدت ۱۸۰ سال به عنوان مدافع علم و صنعت خدمت کرده است و اکنون ممکن است مهمترین لحظهی تاریخ دو قرن آن باشد. با عضویت در Scientific American به ما در رسیدن به این هدف کمک کنید.
