كشفت “ساعة كونية” مصنوعة من بلورات صغيرة عن صعود وهبوط المناظر الطبيعية القديمة في أستراليا
تم نشر هذه المقالة أصلا في المحادثة. ساهم المنشور بالمقال في موقع Space.com أصوات الخبراء: افتتاحية ورؤى.
كانت المناظر الطبيعية الحمراء الشهيرة في أستراليا موطنًا لثقافة السكان الأصليين وتم تسجيلها في خطوط الأغاني لـ عشرات الآلاف من السنين. لكن المزيد من الأدلة حول مدى قدم هذا المشهد الطبيعي تأتي من أماكن بعيدة أرض: الأشعة الكونية التي تترك بصمات واضحة داخل المعادن على سطح الأرض.
كما يظهر مدى عملاقة الرواسب المعدنية شكلت. وينتهي الأمر بالمنتجات المستخرجة من هذه الرواسب في القطع الخزفية اليومية – ولكنها تحمل قصة طبيعية مخفية.
أبحث في وقت عميق
يتغير سطح الأرض باستمرار مع قوى التآكل والتآكل المتعارضة رفع التنافس على نحت المناظر الطبيعية من حولنا – أحد الأمثلة على ذلك هو ارتفاع الجبال ثم تآكلها بفعل العوامل الجوية.
لفهم بيئات اليوم والتنبؤ باستجابتها للتغيرات المستقبلية، نحتاج إلى معرفة كيف تصرفت المناظر الطبيعية خلال العصور العميقة – منذ ملايين إلى مليارات السنين.
حتى الآن، كان القياس المباشر لكيفية تغير المناظر الطبيعية القديمة يمثل تحديًا كبيرًا. تقنية جديدة تعطينا أخيرًا نافذة على الماضي البعيد لسطح الأرض.
ومن خلال الحفر مباشرة إلى باطن الأرض، استخرجنا عينات تكشف عن شواطئ قديمة تحيط بالبحر سهل نولاربور في جنوب أستراليا.
تقع هذه الشواطئ المدفونة الآن على بعد أكثر من 100 كيلومتر من المحيط، وتسجل تحولات غير عادية في المناظر الطبيعية. لقد كان مرة واحدة في قاع البحر, في وقت لاحق غابة مع حيوانات الكنغر العملاقة والأسود الجرابيات، وهي اليوم واحدة من أكثر الحيوانات المسطحة والأكثر تنوعًا الأماكن الأكثر جفافاً على وجه الأرض.
تحتوي هذه الشواطئ القديمة على كميات عالية بشكل غير عادي من الزركون، وهو معدن يحبه الجيولوجيون لأنه عبارة عن معدن كبسولة زمنية قوية. داخل هذه البلورات الصغيرة، التي يبلغ عرضها شعرة الإنسان تقريبًا، يكمن سر كوني.
البحث عن الكريبتون الكوني
تتعرض الأرض باستمرار لقصف بالأشعة الكونية، وهي جسيمات عالية الطاقة من الفضاء تنتج عندما تنفجر النجوم. على عكس الأكبر النيازك التي ضربت كوكبنا، الأشعة الكونية أصغر من الذرات. ولكن عندما تضرب ذرات داخل معادن قريبة من سطح الأرض، تنتج “الانفجارات” المجهرية عناصر جديدة تعرف باسم النويدات الكونية.
يعد قياس هذه النويدات طريقة شائعة لمعرفة مدى سرعة تغير المناظر الطبيعية. لكن العديد من النويدات قصيرة العمر للغاية، مما يجعلها غير مناسبة لفهم المناظر الطبيعية القديمة.
لقياساتنا، استخدمنا الكريبتون الكوني مخزنة داخل بلورات الزركون التي تحدث بشكل طبيعي. أصبحت هذه التقنية ممكنة مؤخرًا فقط بفضل التقدم التكنولوجي. إنه يعمل لأن الكريبتون لا يتحلل ولكنه يحافظ على المعلومات لعشرات أو حتى مئات الملايين من السنين.
لفتح هذه “الساعة الكونية”، استخدمنا الليزر لتبخير عدة آلاف من بلورات الزركون وقياس الكريبتون المنطلق منها. كلما زادت كمية الكريبتون التي تحتوي عليها الحبوب، كلما طالت فترة تعرضها للسطح قبل أن يتم دفنها بطبقات أصغر من الرواسب.
أرض مستقرة بشكل ملحوظ
وتظهر النتائج أنه منذ حوالي 40 مليون سنة، عندما كانت أستراليا دافئة ورطبة ومغطاة بالغابات الكثيفةكانت المناظر الطبيعية في جنوب أستراليا تتآكل ببطء شديد – أقل من متر واحد لكل مليون سنة.
وهذا أبطأ بكثير مما هو عليه في المناطق الجبلية مثل جبال الأنديز في أمريكا الجنوبية أو جبال الألب الجنوبية في نيوزيلندا. ومع ذلك، فإن معدل التآكل هذا يشبه بعض المناطق الأكثر استقرارًا على الأرض اليوم، مثل صحراء أتاكاما أو الوديان الجافة في القارة القطبية الجنوبية.
لقد حسبنا أن رمال الشاطئ الغنية بالزركون استغرقت حوالي 1.6 مليون سنة للانتقال من مكان تآكلها إلى موقع الدفن النهائي على الساحل. خلال هذا النقل البطيء جدًا للرواسب، تم تكسير العديد من المعادن الأقل متانة تدريجيًا أو إذابتها بسبب التجوية. وما بقي هو المعادن الأكثر مرونة، مثل الزركون، والتي أصبحت مركزة بشكل تدريجي.
وبمرور الوقت، أنتجت عملية الترشيح الطبيعية هذه رواسب رملية للشواطئ غنية جدًا بالزركون ذي القيمة الاقتصادية والمعادن المستقرة الأخرى.
وتعكس النتائج أيضًا نقطة تحول في تطور المناظر الطبيعية في المنطقة. وبعد فترة من الاستقرار النسبي، أدى تغير المناخ وحركات الأرض ومستويات سطح البحر إلى تآكل أسرع. بدأت الرواسب تتحرك بشكل أسرع أيضًا.
ساعة كريستال جديدة
تساعد هذه “الساعة الكونية” في تفسير الثروة المعدنية على طول حواف سهل نولاربور، بما في ذلك أكبر منجم للزركون في العالم: جاسينث أمبروسيا. وينتج هذا المنجم حوالي ربع إمدادات الزركون العالمية.
يتم استخدام الكثير من الزركون في صناعة السيراميك، لذا هناك احتمالات كبيرة أن يكون الكثير منا قد اتصلوا بالفعل بهذه المعادن التي قضت على سطح الأرض وقتًا أطول بكثير مما عاشه جنسنا البشري.
ومن خلال قراءة بصمات الأشعة الكونية في الزركون، أصبح لدينا الآن ساعة جيولوجية جديدة لقياس العمليات القديمة على سطح كوكبنا.
إن دراسة المناظر الطبيعية الحديثة، حيث يمكن قياس العمليات السطحية بشكل مستقل، من شأنها أن تساعد في تحسين وتوسيع نطاق استخدامها – ولكن الإمكانات هائلة. ونظرًا لأن الكريبتون والزركون مستقران، فيمكن تطبيق هذه التقنية على فترات من تاريخ الأرض منذ مئات الملايين من السنين.
وهذا يفتح إمكانية دراسة استجابات المناظر الطبيعية لبعض أكبر الأحداث في تاريخ الأرض، مثل كوكب الأرض ظهور النباتات البرية منذ حوالي 500-400 مليون سنة، مما أدى إلى تحول سطح الكوكب والغلاف الجوي.
للقيام بذلك، يمكننا تحليل بلورات الزركون المحفوظة في رواسب الأنهار من ذلك الوقت، مما يسمح لنا على الأرجح بقياس مدى قوة وصول النباتات البرية في إعادة تشكيل التآكل، ونقل الرواسب، واستقرار المناظر الطبيعية.
تحمل المناظر الطبيعية للأرض ذكريات محاصرة في المعادن التي شكلتها الأشعة الكونية. من خلال تعلم قراءة هذه “الساعة الكونية”، وجدنا طريقة جديدة لفهم التاريخ وراء المناظر الطبيعية الشهيرة. ولعل الأهم من ذلك هو أنه يوفر مخططًا للتغييرات التي قد تنتظرنا.
تنويه من موقع “بتوقيت بيروت”:
تم جلب هذا المحتوى بشكل آلي من المصدر:
www.space.com
بتاريخ: 2026-02-01 17:00:00.
الآراء والمعلومات الواردة في هذا المقال لا تعبر بالضرورة عن رأي موقع “بتوقيت بيروت”، والمسؤولية الكاملة تقع على عاتق المصدر الأصلي.
ملاحظة: قد يتم استخدام الترجمة الآلية في بعض الأحيان لتوفير هذا المحتوى.
