Η Μεγάλη Ασυμφωνία, ένα αινιγματικό κενό στην ιστορία όλου του πλανήτη
Φωτογραφία της Γης από το διάστημα που δείχνει χερσαίες μάζες, ωκεανούς και ατμοσφαιρική λάμψη με ανατολή ή δύση του ηλίου.Από PBS/NOVA.
Η Γη χάνει ένα δισεκατομμύριο χρόνια ιστορίας. Επιτέλους ξέρουμε γιατί.
Νομίζαμε ότι οι παγετώνες έσβησαν ένα δισεκατομμύριο χρόνια ιστορίας, αλλά νέα στοιχεία υποδεικνύουν αρχαίες υπερηπείρους.
Όταν ο γεωλόγος Τζον Γουέσλι Πάουελ εξερεύνησε το Γκραν Κάνυον το 1869, παρατήρησε μια κραυγαλέα παράλειψη στα πετρώματα. Ένα στρώμα βράχου μόλις 520 εκατομμυρίων ετών βρισκόταν ακριβώς πάνω σε αρχαίο βράχο που χρονολογείται πριν από 1,4 έως 1,8 δισεκατομμύρια χρόνια. Κάπου ενδιάμεσα, έως και ένα δισεκατομμύριο χρόνια ιστορίας της Γης είχαν εξαφανιστεί.
Οι επιστήμονες αποκαλούν αυτό το τεράστιο κενό στη γεωλογική ιστορία της Γης τη Μεγάλη Ασυμφωνία. Δεν εμφανίζεται μόνο στη Βόρεια Αμερική, αλλά σε όλο τον πλανήτη. Τα στρώματα που λείπουν αντιπροσωπεύουν από αρκετά εκατομμύρια έως και πάνω από ένα δισεκατομμύριο χρόνια χρόνου.
«Έχουν περάσει περισσότερα από ένα δισεκατομμύριο χρόνια», δήλωσε η Barra Peak, συν-συγγραφέας μιας μελέτης του 2021 σχετικά με αυτό το αινιγματικό κενό στην ιστορία της Γης. «Είναι επίσης ένα δισεκατομμύριο χρόνια κατά τη διάρκεια ενός ενδιαφέροντος μέρους της ιστορίας της Γης, όπου ο πλανήτης μεταβαίνει από ένα παλαιότερο περιβάλλον στη σύγχρονη Γη που γνωρίζουμε σήμερα».
Οι γεωλόγοι διαφωνούν σχετικά με το τι σάρωσε τόσο μεγάλο μέρος του φλοιού της Γης. Μια δημοφιλής θεωρία, που προτάθηκε το 2019, απέδωσε την αιτία στη «Χιονόμπαλα της Γης». Αυτή η υπόθεση υποδηλώνει ότι πριν από περίπου 700 εκατομμύρια χρόνια, τεράστιοι παγετώνες περικύκλωναν τον πλανήτη από πόλο σε πόλο. Καθώς αυτά τα επικά στρώματα πάγου μεγάλωναν και υποχωρούσαν, υποτίθεται ότι κατέστρεφαν τον βράχο και τον έριχναν στους αρχαίους ωκεανούς.
Αλλά μια νέα μελέτη που δημοσιεύθηκε αυτή την εβδομάδα αμφισβητεί αυτή την ιστορία της παγωμένης προέλευσης.
Μια τεκτονική μετατόπιση στη σκέψη
Μια διεθνής ομάδα επιστημόνων με επικεφαλής τον Rong-Ruo Zhan του Πανεπιστημίου Northwest στην Κίνα παρουσίασε νέα στοιχεία που υποδεικνύουν έναν πολύ παλαιότερο, τεκτονικό ένοχο. Οι ερευνητές υποστηρίζουν ότι η Μεγάλη Ασυμφωνία στην πραγματικότητα προκλήθηκε από τη βίαιη γέννηση και τον θάνατο αρχαίων υπερηπείρων.
Διάγραμμα που συγκρίνει τα δύο μοντέλα για τη Μεγάλη Ασυμφωνία. Στο ένα μοντέλο η γη διαβρώθηκε από παγετώνες, ενώ στο άλλο τεκτονική δραστηριότητα.Πληροφοριακό γράφημα από την ZME Science.
Για να το καταλάβουν αυτό, η ομάδα ταξίδεψε σε 5 διαφορετικές τοποθεσίες στη Βόρεια Κίνα για να λάβει δείγματα από αρχαία πετρώματα βάσης. Εξέτασαν σε βάθος την θερμική ιστορία αυτών των πετρωμάτων, χρησιμοποιώντας πολλαπλές μεθόδους χρονολόγησης για να παρακολουθήσουν πώς και πότε ψύχθηκε και μετακινήθηκε ο φλοιός. Συγκεκριμένα, εξέτασαν μικροσκοπικούς, απίστευτα ανθεκτικούς κρυστάλλους που ονομάζονται ζιρκόνια.
Αναλύοντας τη ραδιενεργό διάσπαση μέσα σε αυτούς τους αρχαίους κρυστάλλους - χρησιμοποιώντας συγκεκριμένα προηγμένες τεχνικές όπως η χρονολόγηση με ζιρκόνιο U-Pb και η θερμοχρονολογία (U-Th)/He - η ομάδα μπόρεσε να παρακολουθήσει ακριβώς πώς και πότε ψύχθηκε και μετακινήθηκε ο φλοιός της Γης κατά τη διάρκεια δισεκατομμυρίων ετών.
Υπερήπειρος Κολούμπια
Τα δεδομένα τους αποκάλυψαν ένα συναρπαστικό χρονοδιάγραμμα. Η πιο έντονη περίοδος διάβρωσης και εκταφής του φλοιού - η διαδικασία με την οποία θαμμένοι βράχοι ωθούνται προς τα πάνω προς την επιφάνεια της Γης - δεν συνέβη κατά την εποχή της Χιονόμπαλας της Γης. Αντίθετα, συνέβη πολύ νωρίτερα, μεταξύ 2,1 δισεκατομμυρίων και 1,6 δισεκατομμυρίων ετών πριν.
Αυτό το παλαιότερο χρονικό παράθυρο ευθυγραμμίζεται απόλυτα με τη συναρμολόγηση της Κολούμπια , μιας από τις πρώτες υπερηπείρους της Γης.
Χάρτης της υπερηπείρου Κολούμπια-Colombia περίπου 1,6 δισεκατομμύρια χρόνια πριν. Η Κολούμπια εκτιμάται ότι είχε μήκος περίπου 12.900 χλμ. (8.000 μίλια) από βορρά προς νότο στο ευρύτερο τμήμα της. Η ανατολική ακτή της Ινδίας ήταν προσαρτημένη στη δυτική Βόρεια Αμερική, με τη νότια Αυστραλία έναντι του δυτικού Καναδά. Κατά τον Παλαιοπρωτεροζωικό αιώνα, το μεγαλύτερο μέρος της Νότιας Αμερικής περιστράφηκε έτσι ώστε το δυτικό άκρο της σύγχρονης Βραζιλίας ευθυγραμμίστηκε με την ανατολική Βόρεια Αμερική, σχηματίζοντας ένα ηπειρωτικό όριο που εκτεινόταν μέχρι το νότιο άκρο της Σκανδιναβίας. Από: Wikimedia Commons.
«Η συμβολή αυτής της εργασίας είναι να δείξει ότι η εκταφή μεταμορφικών/πυριγενών πετρωμάτων του φλοιού στη Βόρεια Κίνα έλαβε χώρα κυρίως πριν από 2,1 έως 1,6 δισεκατομμύρια χρόνια και ότι ο χρόνος της εκταφής ποικίλλει από ήπειρο σε ήπειρο», δήλωσε ο συν-συγγραφέας της μελέτης Nicholas Christie-Blick, ομότιμος καθηγητής στο Αστεροσκοπείο Γης Lamont-Doherty του Πανεπιστημίου Columbia .
Η ομάδα διαπίστωσε ότι οι τεράστιες τεκτονικές δυνάμεις που εμπλέκονται στη σύγκρουση των χερσαίων μαζών για τον σχηματισμό της Κολούμπια οδήγησαν τεράστιες ποσότητες βράχου στην επιφάνεια, όπου τελικά διαβρώθηκαν..
Πολλαπλές Ασυμφωνίες
Αυτή η νέα χρονογραμμή ανατρέπει την ιδέα ότι ένα μόνο, παγκόσμιο γεγονός εξαφάνισε τη γεωλογική ιστορία. Εάν η διάβρωση συνέβη σε δραστικά διαφορετικές χρονικές στιγμές σε διαφορετικά μέρη, οι γεωλόγοι δεν μπορούν να κατηγορήσουν μια μόνο εποχή των παγετώνων.
Η Γη όπως φαίνεται από το διάστημα με ορατές χερσαίες μάζες και νεφοκάλυψη.Καλλιτεχνική απεικόνιση μιας πλήρως παγωμένης Γης σε σχήμα Χιονόμπαλας χωρίς εναπομείναν υγρό επιφανειακό νερό. Από Wikimedia Commons.
Στην πραγματικότητα, οι ερευνητές επισημαίνουν ότι το ίδιο το Γκραν Κάνυον κρύβει στοιχεία που υπονομεύουν τη θεωρία της Χιονόμπλαλας της Γης. Στο ανατολικό Γκραν Κάνυον, οι γεωλόγοι έχουν βρει στρώματα διατηρημένων πετρωμάτων που χρονολογούνται ακριβώς από την εποχή που οι παγετώνες Χιονόμπαλας της Γης υποτίθεται ότι άλεθαν αδιάκοπα τον φλοιό.
Όπως σημειώνουν οι συγγραφείς της μελέτης, αυτός ο διατηρημένος βράχος «μιλεί από μόνος του για την αδυναμία της Χιονόμπαλας της Γης ως παράγοντα διάβρωσης σε αυτήν την περιοχή». Επιπλέον, σε άλλα κρατόνια όπως το περιθώριο του Κονγκό στη Ναμίμπια, οι ερευνητές έχουν τεκμηριώσει μόνο μερικές δεκάδες μέτρα διάβρωσης κάτω από την επιφάνεια των παγετώνων.
Αντί για μια ενιαία παγκόσμια καταστροφή, η Γη πιθανότατα βίωσε αρκετά περιφερειακά γεγονότα διαγραφής. Μια μελέτη του 2020 επικεντρώθηκε στο Πάικς Πικ στο Κολοράντο και κατέληξε σε παρόμοιο συμπέρασμα. Διαπίστωσαν ότι παλαιότερα πετρώματα ωθήθηκαν στην επιφάνεια και διαβρώθηκαν πριν καν ξεκινήσουν οι παγετώνες της Χιονόμπαλας της Γης. Αυτοί οι ερευνητές συνέδεσαν τη βορειοαμερικανική ασυμφωνία με τη διάλυση μιας διαφορετικής υπερηπείρου, της Ροντίνια, πριν από περίπου 700 έως 800 εκατομμύρια χρόνια.
«Μας απομένει ένα χαρακτηριστικό που μοιάζει με αυτό σε όλο τον κόσμο, ενώ στην πραγματικότητα μπορεί να υπήρχαν πολλαπλές μεγάλες ασυμφωνίες, στον πληθυντικό», δήλωσε τότε η επικεφαλής συγγραφέας της μελέτης του 2020, Δρ. Ρεμπέκα Φλάουερς. «Ίσως χρειαστεί να αλλάξουμε τη γλώσσα μας αν θέλουμε να σκεφτούμε τη Μεγάλη Ασυμφωνία ως πιο περίπλοκη, που σχηματίζεται σε διαφορετικές χρονικές στιγμές σε διαφορετικές τοποθεσίες και για διαφορετικούς λόγους».
Η Christie-Blick συμμερίζεται αυτή την άποψη. «Με άλλα λόγια, η επιφάνεια μπορεί να φαίνεται παγκόσμια, αλλά η σημασία της ποικίλλει», πρόσθεσε.
Η Κάμβρια Σύνδεση
Αρχαία στρώματα πετρωμάτων που δείχνουν σχηματισμούς στην πρώιμη Κάμβρια και ύστερη Παλαιοπρωτεροζοϊκή περίοδο. Δείχνουν περιοχές της μεγάλης ασυμφωνίας.
Σχέσεις πεδίου της Μεγάλης Ασυμφωνίας (GUn) στη Βόρεια Κίνα. Από PNAS, 2026.
Η αποσύνδεση της Μεγάλης Ασυμφωνίας από τη Χιονόμπαλα της Γης αλλάζει επίσης τον τρόπο που σκεφτόμαστε την εξέλιξη της σύνθετης ζωής.
Για χρόνια, οι επιστήμονες εικάζουν ότι το μαζικό συμβάν διάβρωσης πυροδότησε άμεσα την Κάμβρια έκρηξη . Αυτή ήταν μια βιολογική αναγέννηση πριν από περίπου 530 εκατομμύρια χρόνια, όταν οι περισσότερες μεγάλες οικογένειες ζώων εμφανίστηκαν ξαφνικά στη Γη.
Η παλιά θεωρία υποστήριζε ότι οι παγετώνες σε σχήμα Χιονόμπαλας Γης απομάκρυναν τεράστιες ποσότητες θρεπτικών συστατικών από τις ηπείρους και τις απέρριπταν στους ωκεανούς, γονιμοποιώντας την ξαφνική έκρηξη σύνθετης ζωής.
Αλλά αν το μεγαλύτερο μέρος της διάβρωσης συνέβη στην πραγματικότητα ένα δισεκατομμύριο χρόνια νωρίτερα, κατά τη διάρκεια του κύκλου της υπερηπείρου της Κολούμπια, αυτή η βολική αφήγηση καταρρέει.
«Το συμπέρασμα επομένως δεν προκαλεί έκπληξη», δήλωσε η Christie-Blick. «Είναι πολύ ωραίο που δείξαμε σε ένα προηγουμένως λιγότερο τεκμηριωμένο παράδειγμα (Βόρεια Κίνα) ότι ο χρόνος δεν έχει καμία σχέση με την ύστερη Πρωτεροζωική παγετωνική περίοδο (720-635 εκατομμύρια χρόνια πριν) ή την εμφάνιση ζώων στην Κάμβρια περίοδο».
Η Γη είναι μια δυναμική μηχανή και η ιστορία της σπάνια είναι απλή. Ενώ οι παγετώνες Χιονόμπαλας και η άνοδος της στάθμης των θαλασσών της Κάμβριας περιόδου σίγουρα συνέβαλαν στη φθορά της επιφάνειας του πλανήτη, ήταν απλώς το τελικό γυάλισμα σε μια δουλειά που ξεκίνησε δισεκατομμύρια χρόνια νωρίτερα με τη μετατόπιση των τεκτονικών πλακών.
Καθώς οι ερευνητές συνεχίζουν να διερευνούν αυτά τα χαμένα κεφάλαια του βαθύτατου χρόνου, μας υπενθυμίζουν ότι η ιστορία του πλανήτη είναι γραμμένη τόσο στα βράχια που λείπουν όσο και σε αυτά που έχουν απομείνει.
Τα ευρήματα δημοσιεύθηκαν στα Πρακτικά της Εθνικής Ακαδημίας Επιστημών.
Γεωδίφης με πληροφορίες από τη σελίδα pnas.org
περισσότερα,
Tectonism rather than “snowball Earth” glaciation is responsible for the Great Unconformity-Rong-Ruo Zhan https://orcid.org/0009-0005-2312-1811, Liang Duan https://orcid.org/0000-0002-3660-1882 duanl@nwu.edu.cn, Massimiliano Zattin, +8 , and Xingliang Zhang https://orcid.org/0000-0003-1103-2799
https://www.pnas.org/doi/10.1073/pnas.2523891123
https://www.zmescience.com/science/geology/earth-is-missing-a-billion-years-of-history-we-finally-know-why/