Κυριακή 28 Φλεβάρη 2010
ΡΙΖΟΣΠΑΣΤΗΣ
ΡΙΖΟΣΠΑΣΤΗΣ
Σελίδα 7
ΕΝΘΕΤΗ ΕΚΔΟΣΗ: "7 ΜΕΡΕΣ ΜΑΖΙ"
ΠΟΙΚΙΛΗΣ ΥΛΗΣ - ΕΠΙΣΤΗΜΗ
Η βίαιη προέλευση των ηπείρων

Σφαιρίδια πρόσκρουσης σε μέγεθος κόκκου άμμου σχηματίστηκαν, όταν ψύχθηκε το νέφος αεριοποιημένων βράχων, που προέκυψε από την πρόσκρουση μεγάλου αστεροειδούς με τη Γη, πριν από 2,5 δισεκατομμύρια χρόνια. Ο άνεμος διέσπειρε αυτόν τον ατμό σε ολόκληρη την υδρόγειο, με αποτέλεσμα τα στερεοποιημένα σφαιρίδια να ενσωματωθούν μέσα σε στρώματα του αρχαίου βυθού, που λόγω γεωλογικών ανακατατάξεων είναι τώρα εκτεθειμένα στην ξηρά, στη βορειοδυτική Αυστραλία
Σφαιρίδια πρόσκρουσης σε μέγεθος κόκκου άμμου σχηματίστηκαν, όταν ψύχθηκε το νέφος αεριοποιημένων βράχων, που προέκυψε από την πρόσκρουση μεγάλου αστεροειδούς με τη Γη, πριν από 2,5 δισεκατομμύρια χρόνια. Ο άνεμος διέσπειρε αυτόν τον ατμό σε ολόκληρη την υδρόγειο, με αποτέλεσμα τα στερεοποιημένα σφαιρίδια να ενσωματωθούν μέσα σε στρώματα του αρχαίου βυθού, που λόγω γεωλογικών ανακατατάξεων είναι τώρα εκτεθειμένα στην ξηρά, στη βορειοδυτική Αυστραλία
Πυρακτωμένο μάγμα και αέρια που βράζουν μέσα σ' αυτό κάλυπταν τη Γη κατά το σχηματισμό της πριν από 4,6 δισεκατομμύρια χρόνια. Περιοχές αυτής της πύρινης θάλασσας σταδιακά κρύωσαν αρκετά ώστε να σχηματίσουν τους πρώτους στερεούς βράχους του πλανήτη, που επέπλεαν σαν τη σκουριά πάνω σε λιωμένο, λευκοπυρωμένο σίδηρο. Δεν ήταν όμως τίποτα περισσότερο από ένα λεπτό επίχρισμα. Ο συγκριτικά πολύ πιο παχύς στερεός φλοιός που γνωρίζουμε σήμερα θα αργούσε ακόμα πολύ να σχηματιστεί.

Πώς ακριβώς και πόσο γρήγορα εμφανίστηκαν και μεγάλωσαν οι ήπειροι δεν είναι επιστημονικά καταληγμένο. Η επί μακρόν κυρίαρχη επιστημονική θεωρία ότι οι εσωτερικές διεργασίες της Γης είναι οι μόνες υπεύθυνες για τη σημερινή μορφή των ηπείρων αμφισβητείται από νέα ευρήματα, που δείχνουν ότι και οι μεγάλοι αστεροειδείς που βομβάρδιζαν τη Γη στα πρώτα της βήματα πρέπει να έπαιξαν - παραδόξως - δημιουργικό ρόλο.

Δημιουργική αντίφαση

Οι επιστήμονες υπέθεταν ότι ο βομβαρδισμός των αστεροειδών σχεδόν σταμάτησε πριν από 3,8 δισεκατομμύρια χρόνια. Μέχρι τότε ο πλανήτης είχε κρυώσει αρκετά, ώστε στους νεοσχηματισμένους ωκεανούς να έχει ήδη εμφανιστεί μικροβιακή ζωή. Οι μεγάλες προσκρούσεις από την εποχή αυτή και μετά θεωρούνταν σπάνιες και συνήθως καταστροφικές (π.χ., εξαφάνιση δεινοσαύρων).

Πρόσφατα, όμως, οι επιστήμονες βρέθηκαν στην ανάγκη να ερμηνεύσουν την ανακάλυψη μιας απρόσμενης σειράς μεγάλων προσκρούσεων που συνέβησαν 3,8 έως 2,5 δισεκατομμύρια χρόνια πριν, στη γεωλογική εποχή, που είναι γνωστή ως Αρχαϊκός αιώνας. Η φήμη των αστεροειδών ως καταστροφέων φαίνεται να μην ταιριάζει με ένα χαρακτηριστικό του Αρχαϊκού αιώνα: Ηταν η πιο παραγωγική περίοδος στο σχηματισμό ηπείρων, σε όλη την ιστορία του πλανήτη μας. Σύμφωνα με εκτιμήσεις, το 65% του σημερινού ηπειρωτικού φλοιού σχηματίστηκε ακριβώς εκείνη την περίοδο.

Καλλιτεχνική απεικόνιση πρόσκρουσης αστεροειδή την εποχή που ακόμα υπήρχαν στη Γη μόνο λεπτά κομμάτια στερεού φλοιού που επέπλεαν στο μάγμα
Καλλιτεχνική απεικόνιση πρόσκρουσης αστεροειδή την εποχή που ακόμα υπήρχαν στη Γη μόνο λεπτά κομμάτια στερεού φλοιού που επέπλεαν στο μάγμα
Στην προσπάθειά τους να εξηγήσουν αυτό το φαινομενικό παράδοξο, οι γεωλόγοι έψαξαν το γεωλογικό ιστορικό για στοιχεία που να εξηγούν πώς μπορεί αυτές οι μεγάλες προσκρούσεις να επέδρασαν στο σχηματισμό των ηπείρων. Ακόμα δεν υπάρχει επιστημονική συμφωνία γύρω από το θέμα. Ωστόσο, προσομοιώσεις σε υπολογιστή ενισχύουν την υπόθεση ότι οι αστεροειδείς μπορεί πράγματι μετά την αρχική καταστροφή να βοηθούσαν στο σχηματισμό πιο χοντρού στερεού φλοιού.

Συνταγή για την παρασκευή μιας ηπείρου

Ο σχηματισμός μιας ηπείρου είναι πολυσύνθετη διεργασία, που οδηγεί στο σχηματισμό ενός κομματιού στερεού φλοιού, που είναι τόσο παχύ και ελαφρύ, ώστε να μην μπορεί πια να βυθιστεί μέσα στο θερμό εσωτερικό του πλανήτη. Αυτό το ποιοτικό στοιχείο είναι που κάνει τις σημερινές ηπείρους τόσο διαφορετικές σε σχέση με το φλοιό που σχηματίζει το βυθό των ωκεανών. Ο σχετικά λεπτός και πυκνός, πλούσιος σε σίδηρο, βασαλτικός ωκεάνιος φλοιός βυθίζεται εκ νέου μέσα στο μάγμα μέσα σε 200 εκατομμύρια χρόνια (κατά μέσο όρο) από τότε που σχηματίζεται. Αντίθετα, ο ηπειρωτικός φλοιός έχει πολλά πετρώματα χαμηλής πυκνότητας, όπως ο γρανίτης, που επέτρεψαν σε αρχαία κομμάτια φλοιού να επιπλεύσουν, όπως τα παγόβουνα στη θάλασσα, επί περίπου 4 δισεκατομμύρια χρόνια.

Πριν από 4,6 δισεκατομμύρια χρόνια: Καθώς η Γη σχηματίζεται από τη συμπύκνωση τμήματος του νέφους αερίων και σκόνης του πρωτοπλανητικού δίσκου του Ηλιου, θερμαίνεται και ακτινοβολεί έντονα
Πριν από 4,6 δισεκατομμύρια χρόνια: Καθώς η Γη σχηματίζεται από τη συμπύκνωση τμήματος του νέφους αερίων και σκόνης του πρωτοπλανητικού δίσκου του Ηλιου, θερμαίνεται και ακτινοβολεί έντονα
Σύμφωνα με την πιο αποδεκτή εκδοχή, ο πρωτοφλοιός δεν ήταν συνεχής, αλλά αποτελούνταν από πολλά κομμάτια που επέπλεαν στο μάγμα. Ο βομβαρδισμός των αστεροειδών κομμάτιαζε επανειλημμένα τον πρωτοφλοιό, ενώ τα αέρια που έβγαιναν από τα χιλιάδες ηφαίστεια σχημάτισαν την πρωτόγονη ατμόσφαιρα. Με την ψύξη της υγρασίας στα ανώτερα στρώματα της ατμόσφαιρας σχηματιζόταν βροχή, που σταδιακά δημιούργησε ρηχούς ωκεανούς πάνω στη λεπτή κρούστα στερεών πετρωμάτων.

Το έμβρυο μιας ηπείρου σχηματιζόταν όταν ανερχόμενες ροές μάγματος έλιωναν ένα τμήμα της κρούστας πριν μπορέσει αυτό να βυθιστεί λόγω μεγαλύτερης πυκνότητας, επιτρέποντας έτσι σε πιο ελαφριά πετρώματα, που έχουν χαμηλότερο σημείο τήξης, να αποχωριστούν. Οντας πιο ελαφρύ από τα περιβάλλοντα πετρώματα, αυτό το νεοδιαχωρισμένο μάγμα έτεινε να επιπλεύσει. Οταν κρύωνε και σκλήραινε είχε λιγότερες πιθανότητες να ξαναβυθιστεί. Η επανάληψη αυτού του κύκλου οδήγησε τελικά στο σχηματισμό του γρανίτη. Σύμφωνα με ορισμένους επιστήμονες, η πρόσκρουση αστεροειδών με διάμετρο 30 έως 50 χιλιόμετρα που συνέβαινε κατά τον Αρχαϊκό αιώνα, λιώνοντας μεγάλες ποσότητες φλοιού και υπερθερμαίνοντας το υποκείμενο μάγμα μπορεί να διευκόλυνε την άνοδο περισσότερων ποσοτήτων γρανίτη και την ενίσχυση των ηπείρων με περισσότερο υλικό.


Πριν από 3,2 δισεκατομμύρια χρόνια: Η μερική τήξη και ανάμειξη παλιότερων τμημάτων του φλοιού σχηματίζει τελικά την πρώτη πραγματική ήπειρο. Μεγάλες προσκρούσεις συνεχίζουν να συμβαίνουν, αν και πιο σπάνια
Πριν από 3,2 δισεκατομμύρια χρόνια: Η μερική τήξη και ανάμειξη παλιότερων τμημάτων του φλοιού σχηματίζει τελικά την πρώτη πραγματική ήπειρο. Μεγάλες προσκρούσεις συνεχίζουν να συμβαίνουν, αν και πιο σπάνια

Πριν από 4,5 δισεκατομμύρια χρόνια: Ο πλανήτης αρχίζει να σχηματίζει στερεό φλοιό καθώς αποβάλλει θερμότητα στο Διάστημα. Προσκρούσεις μεγάλων αστεροειδών (ένας απ' αυτούς ίσως είχε το μέγεθος του πλανήτη Αρη) καταστρέφουν ξανά και ξανά τον πολύ λεπτό νεοσχηματισμένο φλοιό
Πριν από 4,5 δισεκατομμύρια χρόνια: Ο πλανήτης αρχίζει να σχηματίζει στερεό φλοιό καθώς αποβάλλει θερμότητα στο Διάστημα. Προσκρούσεις μεγάλων αστεροειδών (ένας απ' αυτούς ίσως είχε το μέγεθος του πλανήτη Αρη) καταστρέφουν ξανά και ξανά τον πολύ λεπτό νεοσχηματισμένο φλοιό

Πριν από 1,1 δισεκατομμύριο χρόνια: Οι συγκρούσεις ανάμεσα στα κομμάτια του φλοιού συγκολλούν νεαρά τμήματα ξηράς, σχηματίζοντας την πρώτη γνωστή υπερήπειρο, τη Ροντίνια
Πριν από 1,1 δισεκατομμύριο χρόνια: Οι συγκρούσεις ανάμεσα στα κομμάτια του φλοιού συγκολλούν νεαρά τμήματα ξηράς, σχηματίζοντας την πρώτη γνωστή υπερήπειρο, τη Ροντίνια

Επιμέλεια:
Σταύρος ΞΕΝΙΚΟΥΔΑΚΗΣ
Πηγή: «Scientific American»


Κορυφή σελίδας

Διαβάστε στο «Ρ»
Ο καιρός
Weather data from openweathermap.org