Εξωγήινες προσκρούσεις μπορεί να έχουν πυροδοτήσει την «έκρηξη» των τεκτονικών πλακών

Πότε – και πώς – η επιφάνεια της Γης εξελίχθηκε από ένας αρχέγονος πολτός σε έναν βραχώδη πλανήτη που συνεχώς αλλάζει επιφάνεια από τις τεκτονικές πλάκες παραμένει από τα μεγαλύτερα αναπάντητα ερωτήματα στην έρευνα της γεωεπιστήμης. Μια νέα μελέτη, τώρα, που δημοσιεύθηκε στο περιοδικό Geology, υποστηρίζει ότι αυτή η επίγεια μετάβαση μπορεί στην πραγματικότητα να έχει προκληθεί από εξωγήινες προσκρούσεις.

«Τείνουμε να θεωρούμε τη Γη ως ένα απομονωμένο σύστημα, όπου συμβαίνουν μόνο εσωτερικές διεργασίες», λέει ο Craig O’Neill, διευθυντής του Κέντρου Πλανητικής Έρευνας του Πανεπιστημίου Macquarie. «Όλο και περισσότερο, ωστόσο, βλέπουμε τα αποτελέσματα της δυναμικής του ηλιακού συστήματος στο πώς η Γη συμπεριφέρεται».

Προσομοιώσεις μοντέλων και συγκρίσεις με μελέτες επιδράσεων στη Σελήνη έχουν αποκαλύψει ότι μετά το σχηματισμό της Γης περίπου 4,6 δισεκατομμύρια χρόνια πριν, οι συντριπτικές επιδράσεις στη Γη συνέχισαν να διαμορφώνουν τον πλανήτη για εκατοντάδες εκατομμύρια χρόνια. Αν και τα γεγονότα αυτά εμφανίζονται να έχουν περιοριστεί στην πορεία του χρόνου, μικρές σφαιρικές στρώσεις – διακριτά στρώματα στρογγυλών σωματιδίων που συμπυκνώθηκαν από βράχο που αεριοποιήθηκε κατά τη διάρκεια μιας εξωγήινης πρόσκρουσης – που βρέθηκαν στη Νότια Αφρική και την Αυστραλία υποδηλώνουν ότι η Γη βίωσε μια περίοδο έντονου βομβαρδισμού περίπου πριν από 3,2 δισεκατομμύρια χρόνια, χοντρικά την ίδια περίοδο με τις πρώτες ενδείξεις της εμφάνισης των τεκτονικών πλακών στο γεωλογικό αρχείο.

Αυτή η σύμπτωση αποτέλεσε πρόκληση για τον O’Neill και τους συνυπογράφοντες τη μελέτη Simone Marchi, William Bottke και Roger Fu για να αναζητήσουν εάν οι καταστάσεις αυτές θα μπορούσαν να σχετίζονται. «Η μελέτη μοντέλων της πρώιμης Γης υποδηλώνουν ότι πολύ μεγάλες προσκρούσεις – με σώματα μεγαλύτερα από 300 km σε διάμετρο – θα μπορούσαν να δημιουργήσουν μια σημαντική θερμική ανωμαλία στον μανδύα», λέει ο O’Neill. Αυτό φαίνεται να έχει αλλάξει την πλευστότητα του μανδύα αρκετά για να δημιουργήσει αναδύσεις που, σύμφωνα με τον O’Neill, «θα μπορούσε άμεσα να οδηγήσει στις τεκτονικές».

Όμως, τα σποραδικά στοιχεία που βρέθηκαν μέχρι σήμερα από την Αρχαιοζωική Περίοδο – την χρονική περίοδο που εκτείνεται από 4 μέχρι 2,5 δισεκατομμύρια χρόνια πριν – υποδηλώνουν ότι οι πιο πολλές μικρότερες προσκρούσεις, με σώματα λιγότερο από 100 km σε διάμετρο, συνέβησαν κατά τη διάρκεια αυτού του διαστήματος. Για να προσδιορίσουν εάν αυτές οι πιο μικρές συγκρούσεις ήταν ακόμη ευρείες και συχνές αρκετά για να εκκινήσουν την παγκόσμια τεκτονική, οι ερευνητές χρησιμοποίησαν υπάρχουσες τεχνικές για να επεκτείνουν το αρχείο προσκρούσεων της Μέσης Αρχαιοζωικής Περιόδου και στη συνέχεια ανάπτυξαν αριθμητικές προσομοιώσεις για να μοντελοποιήσουν τα θερμικά αποτελέσματα αυτών των προσκρούσεων στον μανδύα της Γης.

Τα αποτελέσματα δείχνουν ότι κατά τη διάρκεια της Μέσης Αρχαιοζωικής, προσκρούσεις εύρους 100 χιλιομέτρων ήταν ικανές να αδυνατίσουν το άκαμπτο του εξωτερικότερου στρώματος της Γης. Αυτό, λέει ο O’Neill, θα μπορούσε να έχει δράσει ως διέγερση για τις τεκτονικές διεργασίες, ιδιαίτερα αν το εξωτερικό της Γης ήταν ήδη «προετοιμασμένο» για καταβύθιση.

«Αν η λιθόσφαιρα είχε το ίδιο πάχος παντού, τέτοιες επιδράσεις θα είχαν μικρή επίδραση», δηλώνει ο O’Neill. Όμως κατά τη διάρκεια της Μέσης Αρχαιοζωικής, λέει, ο πλανήτης είχε ψυχθεί αρκετά για τον μανδύα ώστε να πυκνώνει σε ορισμένα σημεία και να αδυνατίζει σε άλλα. Η μοντελοποίηση έδειξε ότι αν μια πρόσκρουση επρόκειτο να συμβεί σε μια περιοχή όπου υπήρχαν αυτές οι διαφορές, θα δημιουργούσε ένα σημείο αδυναμίας σε ένα σύστημα που ήδη είχε μια μεγάλη αντίθεση στην πλευστότητα – και τελικά θα πυροδοτούσε τις σύγχρονες τεκτονικές διεργασίες.

«Η εργασία μας δείχνει ότι υπάρχει μια φυσική σύνδεση μεταξύ του ιστορικού των προσκρούσεων και της τεκτονικής απόκρισης περίπου στο χρόνο που υποστηρίζεται ότι πρέπει να ξεκίνησαν οι τεκτονικές πλάκες», λέει ο O’Neill. «Διαδικασίες που είναι αρκετά ελάχιστες σήμερα – όπως οι προσκρούσεις, ή, σε μικρότερη έκταση, τα ηφαίστεια, δραστικά οδήγησε τα τεκτονικά συστήματα στην πρώιμη Γη», λέει. «Εξετάζοντας τις συνέπειες αυτών των διαδικασιών, μπορούσε να αρχίσουμε να διερευνούμε πώς προέκυψε η σύγχρονη κατοικήσιμη Γη».

Πηγή: Geological Society of America

Περισσότερα στη δημοσίευση: The role of impacts on Archaean tectonics. Geology.