شواهدی از زمین گلوله برفی در صخره های باستانی قله پایکس کلرادو
حدود 700 میلیون سال پیش، زمین به حدی سرد شد که دانشمندان بر این باورند که صفحات یخی عظیم مانند یک گلوله برفی غول پیکر کل سیاره را در برگرفته است. این یخ زدگی عمیق جهانی که به زمین گلوله برفی معروف است، ده ها میلیون سال دوام آورد. با این حال، به طور معجزه آسایی، زندگی اولیه نه تنها ادامه یافت، بلکه رشد کرد. زمانی که یخ ها ذوب شد و زمین ذوب شد، حیات چند سلولی پیچیده پدید آمد، که در نهایت منجر به شکل های حیاتی شد که امروزه می شناسیم.
فرضیه زمین گلوله برفی تا حد زیادی بر اساس شواهد به دست آمده از سنگ های رسوبی در مناطقی است که زمانی در امتداد خطوط ساحلی و دریاهای کم عمق قرار داشتند و همچنین مدل سازی آب و هوا. شواهد فیزیکی مبنی بر اینکه صفحات یخی داخل قاره‌ها را در مناطق گرم استوایی پوشانده بودند، دانشمندان را تا به حال از دست داده بودند.
در تحقیق جدیدی که در مجموعه مقالات آکادمی ملی علوم منتشر شده است، تیم زمین شناسان ما حلقه گمشده را که در یک ماسه سنگ سنگریزه ای غیرمعمول یافت شده در داخل گرانیت که قله پایکس کلرادو را تشکیل می دهد، توصیف می کند.
حل معمای زمین گلوله برفی در یک کوه
قله پایکس کلرادو، که در اصل توسط مردم Ute Tavá Kaa-vi نامگذاری شده است، نام اجدادی خود، Tava، را به این صخره های قابل توجه وام می دهد. آنها از ماسه های جامد شده تشکیل شده اند که به روشی مشابه تزریق پزشکی هنگامی که مایع غنی از ماسه به سنگ زیرین فشار داده می شود تشکیل شده است.
توضیح احتمالی برای ایجاد این ماسه‌سنگ‌های مرموز، فشار بسیار زیاد یک صفحه یخی زمین گلوله برفی است که رسوب مخلوط با آب مذاب را به سنگ ضعیف‌شده زیر فشار می‌دهد.
با این حال، یک مانع برای آزمایش این ایده، فقدان سن برای سنگ‌ها بوده است که نشان دهند شرایط زمین‌شناسی مناسب برای تزریق شن وجود دارد.
ما راهی برای حل این معما پیدا کردیم، با استفاده از رگه‌های آهنی که در کنار تاوا در نزدیکی پیکس پیک و جاهای دیگر در کلرادو یافت شد.
مواد معدنی آهن حاوی مقادیر بسیار کمی از عناصر رادیواکتیو طبیعی از جمله اورانیوم است که به آرامی با سرعت مشخصی به عنصر سرب تجزیه می شود. پیشرفت‌های اخیر در تاریخ‌سنجی رادیومتری مبتنی بر لیزر به ما این امکان را می‌دهد که نسبت اورانیوم به ایزوتوپ‌های سرب را در هماتیت معدنی اکسید آهن اندازه‌گیری کنیم تا مشخص کنیم که کریستال‌های منفرد چند وقت پیش تشکیل شده‌اند.
به نظر می‌رسد که رگه‌های آهنی هم قبل و هم بعد از تزریق ماسه به سنگ بستر کلرادو شکل گرفته‌اند: ما رگه‌هایی از هماتیت و کوارتز را پیدا کردیم که هر دو از دایک‌های تاوا بریدند و توسط دایک‌های تاوا برش خورده بودند. این به ما این امکان را داد که یک گروه سنی برای تزریق شن پیدا کنیم، که باید بین 690 تا 660 میلیون سال پیش شکل گرفته باشد.
خب، چه اتفاقی افتاد؟
در حالی که محرک‌های سرمای شدید در آن زمان مورد بحث قرار می‌گیرد، نظریه‌های رایج شامل تغییراتی در فعالیت صفحات تکتونیکی، از جمله انتشار ذراتی در جو است که نور خورشید را از زمین منعکس می‌کند. در نهایت، تجمع دی اکسید کربن ناشی از گازهای آتشفشانی ممکن است دوباره سیاره را گرم کرده باشد.
تاوا که در قله پایکز یافت می‌شود در نزدیکی خط استوا در قلب قاره‌ای باستانی به نام Laurentia تشکیل می‌شد که به تدریج با گذشت زمان و چرخه‌های زمین ساختی طولانی به موقعیت شمالی فعلی خود در آمریکای شمالی امروزی تبدیل شد.
منشا سنگ‌های تاوا بیش از 125 سال است که مورد بحث قرار گرفته است، اما فناوری جدید به ما این امکان را می‌دهد تا برای اولین بار آنها را به طور قطعی به دوره زمین گلوله برفی برودتی مرتبط کنیم.
سرنخ هایی برای یک پازل زمین شناسی دیگر
شکاف های زمانی در رکورد صخره ای که در اثر فرسایش ایجاد شده و به عنوان ناهماهنگی از آن یاد می شود را می توان امروزه در سراسر ایالات متحده مشاهده کرد، معروف ترین آن در گراند کانیون، جایی که در برخی مکان ها، بیش از یک میلیارد سال زمان از دست رفته است. عدم تطابق زمانی رخ می‌دهد که یک دوره فرسایش پایدار، لایه‌های جدیدتر سنگ را از بین می‌برد و از تشکیل لایه‌های جدیدتر جلوگیری می‌کند و تماسی ناسازگار باقی می‌گذارد.
