کشف شگفت‌انگیز در کلرادو: زمین یخ‌زده تا استوا رسید!

نشانه‌های جدید از زمینی یخی

زمین‌شناس‌ها در کلرادو به شواهد محکمی رسیده‌اند که نشون می‌ده یخچالای عظیمی، صدها میلیون سال پیش، زمین رو تا نزدیکی خط استوا پوشونده بودن و سیاره رو تبدیل به یه گوله یخ تو فضا کرده بودن. این پژوهش که توسط دانشگاه کلرادو بولدر هدایت شده، برای طرفداران یه نظریه قدیمی به اسم «زمین برفی» یه پیروزی بزرگه. این نظریه میگه که از حدود ۷۲۰ تا ۶۳۵ میلیون سال پیش، و به دلایلی که هنوز معلوم نیست، یه سری اتفاقات جوّ سیاره رو به شکل ریشه‌ای عوض کردن. دما به شدت پایین اومد و صفحه‌های یخی، که شاید چند کیلومتر ضخامت داشتن، همه جای سطح زمین رو پوشوندن.

لیام کورتنی-دیویس، نویسنده اصلی این مقاله و محقق فوق دکتری در دپارتمان علوم زمین‌شناسی دانشگاه کلرادو بولدر، گفت: «این مطالعه اولین مدارک فیزیکی رو ارائه می‌ده که نشون میده زمین برفی به قلب قاره‌ها، یعنی خط استوا هم رسیده بوده.» تیم تحقیقاتی نتایجشون رو در مجله مجموعه مقالات آکادمی ملی علوم منتشر خواهند کرد. از نویسنده‌های همکار می‌شه به ربکا فلاورز، استاد علوم زمین‌شناسی در دانشگاه کلرادو بولدر، و محقق‌هایی از کالج کلرادو، دانشگاه کالیفرنیا، سانتا باربارا و دانشگاه کالیفرنیا، برکلی اشاره کرد.

تحقیقات توی رشته‌کوه‌های راکی کلرادو

این تحقیق روی رشته‌کوه‌های راکی کلرادو و به‌خصوص ناحیه «فرانت رنج» متمرکز شده. تو این منطقه، مجموعه‌ای از سنگ‌ها که به اسم «تاواکایو» یا «توا» شناخته می‌شن، سرنخ‌هایی از اون دوره سرد تاریخ زمین رو دارن. کورتنی-دیویس توضیح داد که محقق‌ها از یه تکنیک تاریخ‌گذاری به اسم طیف‌سنجی جرمی با لیزر استفاده کردن که با استفاده از لیزرها، مواد معدنی رو دست‌کاری می‌کنه، طوری که بعضی از اتم‌های داخلشون آزاد می‌شن. اونا نشون دادن که این سنگ‌ها حدود ۶۹۰ تا ۶۶۰ میلیون سال پیش به زیر زمین رانده شدن، که به احتمال زیاد به خاطر وزن یخچال‌های عظیم بوده که روشون فشار می‌آورده.

کورتنی-دیویس اضافه کرد که این مطالعه به دانشمندا کمک می‌کنه تا یه مرحله مهم از تاریخ زمین‌شناسی سیاره رو، و همچنین تاریخ حیات روی زمین رو درک کنن. احتمالاً اولین موجودات چندسلولی بعد از ذوب شدن زمین برفی، توی اقیانوس‌ها به‌وجود اومدن. اون گفت: «شما شاهد یه دگرگونی توی آب و هوا هستید و زندگی هم با اون تغییر میکنه. همه‌ی این اتفاقات توی دوران آشفتگی زمین برفی افتاد.» و ادامه داد: «ما باید این دوره‌ی زمانی رو بهتر بشناسیم تا بفهمیم چطور ما و سیاره به‌طور همزمان تکامل پیدا کردیم.»

دنبال برف گشتن

اصطلاح «زمین برفی» از مقاله‌ای که در سال ۱۹۹۲ توسط زمین‌شناس آمریکایی، جوزف کیرشوینک منتشر شد، گرفته شده. اما با وجود سال‌ها تحقیق، دانشمندا هنوز نتونستن به یه نتیجه قطعی برسن که کل کره‌ی زمین واقعاً یخ زده بوده یا نه.

کشف یخ‌های باستانی در کلرادو

زمین‌شناس‌ها، به‌خصوص، اثرات یخ ضخیم رو از اون دوره تاریخی توی سواحل باستانی پیدا کردن، ولی توی قاره‌ها، نزدیک به خط استوا، نه. اینجاست که کلرادو وارد ماجرا میشه. اون موقع، این منطقه توی عرض‌های شمالی که امروزه هست، نبود؛ بلکه کلرادو بالای خط استوا به عنوان قسمتی از ابرقاره‌ی باستانی لورنتیا قرار داشت. اگه یخچالا تو این منطقه شکل گرفته باشن، دانشمندا معتقدن که می‌تونستن تو هر جایی شکل بگیرن.

پیدا کردن قطعه گمشده

دنبال‌کردن این قطعه گمشده از پازل، کورتنی-دیویس و همکاراش رو به سمت سنگ‌های ماسه‌ای توا کشوند. امروزه، این ویژگی‌ها تو چند جا در امتداد رشته‌کوه‌های فرانت کلرادو، مخصوصاً اطراف قله پیکز، از زمین بیرون زده‌ن. با چشم غیر مسلح، این سنگ‌ها ممکنه شبیه سنگ‌های زرد-قهوه‌ای معمولی به نظر برسن که تو نوارهای عمودی، کمتر از یه اینچ تا چند فوت پهنا دارن. اما برای زمین‌شناس‌ها، این ویژگی‌ها یه تاریخچه‌ی غیرمعمول دارن.

این سنگ‌ها احتمالاً قبلاً به عنوان ماسه روی سطح کلرادو شکل گرفتن، اما بعداً نیروهایی اونا رو به زیر زمین فشار دادن – مثل چنگک‌هایی که به پوسته‌ی زمین فرو می‌رن. کورتنی-دیویس گفت: «اینا ویژگی‌های کلاسیک زمین‌شناسی به اسم «تزریق‌ها» هستن که معمولاً زیر بعضی از ورقه‌های یخی، از جمله توی قطب جنوب امروزی، شکل می‌گیرن.» اون می‌خواست بدونه که آیا سنگ‌های ماسه‌ای توا هم به ورقه‌های یخی مربوط هستن یا نه.

تحقیقات و نتایج

برای این کار، محقق‌ها سن رگه‌های معدنی که از میان این ویژگی‌ها رد می‌شدن رو حساب کردن. اونا نمونه‌های کوچیکی از این مواد معدنی که پر از اکسید آهن (در واقع، زنگ زدگی) بودن رو جمع کردن و بعد با لیزر بهشون ضربه زدن. توی این فرایند، مواد معدنی مقدار کمی از عنصر رادیواکتیو اورانیوم رو آزاد کردن. چون اتم‌های اورانیوم با یه سرعت ثابت تبدیل به سرب می‌شن، تیم می‌تونست ازشون به عنوان یه جور ساعت‌شمار برای سنگ‌های سیاره استفاده کنه.

این یه لحظه‌ی «یافتم!» بود: یافته‌های گروه نشون میده که سنگ ماسه‌ای توا توی دوران زمین برفی به زیر زمین فشار داده شده. گروه مشکوکه که تو اون زمان، ورقه‌های یخ ضخیمی روی کلرادو شکل گرفتن و ماسه‌ها رو تحت فشار شدید گذاشتن. در نهایت، و چون جای دیگه‌ای برای رفتن نداشتن، اونا به سمت سنگ بستر زیرین فشار داده شدن.

فلاورز گفت: «ما از اینکه فرصتی داشتیم تا داستان تنها رسوبات زمین برفی که تا حالا توی کلرادو شناسایی شدن رو کشف کنیم، خیلی هیجان‌زده‌ایم.» محقق‌ها هنوز کارشون تموم نشده: اگه همچین ویژگی‌هایی توی کلرادو تو دوران زمین برفی شکل گرفتن، احتمالاً توی جاهای دیگه آمریکای شمالی هم شکل گرفتن. کورتنی-دیویس گفت: «ما می‌خوایم این خبر رو پخش کنیم تا بقیه هم سعی کنن این ویژگی‌ها رو پیدا کنن و به ما کمک کنن تا یه تصویر کامل‌تر از زمین برفی بسازیم.»

“`