كيف تعمل الساعة الكونية للأرض؟
كشف فريق من الباحثين أن الأرض تحتوي ساعة كونية مخبأة داخل بلورات الزركون وتعمل عبر الأشعة الكونية التي تضرب سطح الأرض باستمرار. وتؤدي هذه الأشعة إلى تكوين نظائر ذرية داخل الصخور القريبة من السطح، ومع أن معظم هذه النظائر تتحلل بسرعة، فإن الكريبتون هو غاز نبيل مستقر لا يتحلل مع الزمن ويكون محبوسًا داخل البلورات على مدى ملايين السنين، ما يجعلها أداة مناسبة لقياس مدة تعرض الصخور أو حبيبات الرمل للمحيط الجوي على سطح الأرض.
وبحسب البيان، تُنتج هذه العملية شكلاً من القياس يساعد في تحديد مدة بقاء الحبيبات مكشوفة على سطح الأرض حتى تغمرها بيئات جيولوجية أخرى، وذلك من خلال قياس كمية الكريبتون المنبعثة عند تبخير البلورات باستخدام الليزر.
تحليل بلورات الزركون في سهل نولاربور
قام الباحثون بجمع عينات أسطوانية من التربة في سهل نولاربور بجنوب أستراليا، وهي منطقة معروفة بشواطئها الرملية الغنية ببلورات الزركون. وبعد جمع العينات، استخدموا أشعة الليزر لتبخير بلورات الزركون بدقة عالية، ثم قاسوا كمية الغاز الكريبتون المحبوسة المنبعثة منها.
أظهرت النتائج أن البلورات التي احتوت على كميات أكبر من الكريبتون كانت قد قضت فترات أطول على سطح الأرض قبل دفنها أو انتقالها إلى بيئات جيولوجية أخرى.
تضاريس قديمة مستقرة عبر ملايين السنين
تشير النتائج إلى أن قبل نحو 40 مليون عام شهدت المناطق الجنوبية من أستراليا تغيرات تضاريسية بطيئة للغاية، حيث كانت معدلات التعرية أقل من متر واحد لكل مليون سنة، وهو معدل يتماشى مع ما يحدث اليوم في أكثر الصحارى جفافًا. وبحسب العلماء، استغرقت الرمال الشاطئية الغنية بالزركون نحو 1.6 مليون سنة للوصول من مصدرها الأصلي إلى الساحل، حيث دُفنت لاحقًا تحت طبقات رسوبية جديدة.
عملية ترشيح طبيعية تشكّل شواطئ أستراليا
خلال هذه العملية الطويلة من التعرية، جرى التخلص تدريجيًا من المعادن الأقل صلابة، ولم يبقَ سوى الحبيبات الأكثر مقاومة مثل الزركون والمعادن الثقيلة الأخرى. كما ساعد ارتفاع مستويات البحار واستقرار النشاط التكتوني في تلك الفترة على إبقاء معدلات التعرية منخفضة، ما أتاح تراكم الرواسب على مدى ملايين السنين دون اضطراب كبير.
لماذا تعد شواطئ أستراليا غنية بالزركون؟
يوضح عالم الجيولوجيا في جامعة كيرتن مايلو بارام أن هذه العملية تُعرف باسم «الترشيح الطبيعي»، حيث تعمل الطبيعة مع مرور الوقت على تركيز المعادن الأكثر صلابة ومقاومة. ويؤكد أن هذه الظاهرة هي السبب الأساسي وراء ثراء شواطئ أستراليا بالزركون والمعادن الثقيلة الأخرى، مما يجعلها من بين الأغنى عالميًا بهذا النوع من الموارد الجيولوجية.
