יבשות כדור הארץ אולי נולדו מתחת לרכסי הרים גדולים כמו האנדים.
מחקר חדש המשלב בתוכו יסוד חסר מסתורי, סלע בן 66 מיליון שנה שנקלע על ידי הר געש קדום, ומסד נתונים של כל כימיית הסלע שניתחה על ידי מדענים במאה האחרונה מסביר מדוע לכדור הארץ יש יבשות. המחקר פורסם ב -16 בינואר בכתב העת Nature Communications, ומציע כי במקום בו נולדים הרים, כך גם יבשות.
"זה כמו פאזל," אמר מנהיג המחקר מינג טאנג, חוקר פוסט-דוקטורט בגיאולוגיה מאוניברסיטת רייס ביוסטון. "יש חלק שחסר בפאזל היבשתי הזה, ונראה שמצאנו את התשובה."
היצירה החסרה
היצירה החסרה היא מתכת אדירה נדירה הנקראת ניוביום. בשכבה האמצעית של כדור הארץ, המכונה המעטפת, כמו גם בקרום האוקיאני (החלק של השכבה החיצונית של הכוכב המכוסה בים), ניוביום ועוד אלמנט נדיר בכדור הארץ, טנטלום, מתרחשים בדרך כלל ביחס עקבי. הקרום היבשתי מוזר, אמר טאנג ל- Live Science. הקרום המרכיב את היבשות הוא נמוך יחסית ב ניוביום.
המקרה של אותו ניוביום חסר בקרום היבשתית מחיק את המדעים הגיאו-מדעיים במשך עשרות שנים. טאנג יצא לצוד אחריו במאגר נתונים גיאוכימיה של סלע שמוחזק על ידי מכון מקס פלאנק בגרמניה. הוא חיפש באזורי כניסה, שם הקרום טוחן בצורת המעטפת והמאגמות. למאגמה ההיא, כשהיא מתקררת, יש פוטנציאל ליצור יבשות. ניאביום לא היה חסר ברבים מאזורי ההכנסה האלה, מצא טאנג. אבל זה היה נעדר באופן ביזארי בפרט באזורי בניית הרים כמו האנדים.
הרי האנדים הם אזור בניין הרים מאסיבי, המונע על ידי הטקטוניקה הסמוכה של אזור הכניסה. כאשר הקרום האוקיאני מול חופי דרום אמריקה מתמוטט מתחת לקרום היבשתי, הרי האנדים חסרי המנוחה מתרוממים, ומאגמה נשפכת מכמה מהרי הגעש הגבוהים ביותר בכדור הארץ, אמר טאנג.
אזורים כמו האנדים - המהווים אזור תת-כניסה - ידועים כקשתות יבשתיות, והם מיוחדים מכיוון שהקרום שם סמיך בערך פי שניים מהקרום היבשתי הרגיל, אמר טאנג. לרוע המזל, הכימיה של הסלעים בתחתית הקרום הזה הם תעלומה. כמעט 80 מייל (80 ק"מ) מתחת לפני השטח, סלעים אלה אינם נגישים.
הזן את הזנולית
למרבה המזל, הרי סיירה נוואדה שבמערב ארצות הברית היו בעבר אזור פעיל לבניית הרים, כמו האנדים כיום. טאנג, יחד עם הנפטולוגים של אוניברסיטת רייס, סין-טיי לי, ועמיתיהם ניתחו דגימה של סלע שנוצרה לפני כ -66 מיליון שנה והודחפה לפני השטח בהתפרצות געשית לפני כ- 25 מיליון שנה. סלע זה, המכונה קסנולית, נוצר במקור עמוק בבסיס סיירה נבדה כשהיו קשת יבשתית פעילה - החוקרים מצאו את הסלע באריזונה.
הסלע "עשוי לספק אנלוגי נחמד מאוד ומצוין לקרום העמוק מתחת לאנדים", אמר טאנג.
הניתוח הראה כי קסנולית קשת יבשתית הייתה ניוביום נוסף. טאנג ועמיתיו מצאו את היסוד הנדיר של היבשת החסרה ביבשת: הניוביום האבוד תקוע בתחתית קשתות היבשת.
ניוביום נלכד כל כך עמוק בגלל התנאים הייחודיים מתחת לחתכים הסופר-עבים האלה של קרום כדור הארץ. תחת קשתות יבשתיות, בגלל הקרום העבה, המעטפת נמצאת בלחץ גבוה, אמר טאנג. בלחץ גבוה מתגבש מינרל טיטניום בשם רוטיל מהמאגמה. רוטיל קולט לכמויות גדולות של ניוביום, ולא מעט טנטלום. זה גם צפוף מאוד, כך שהוא נופל עמוק בתוך הקרום כשסלעים אחרים מסתובבים לעבר פני השטח.
מכיוון שקרום היבשת חסר חסר ניוביום, הוא כנראה נוצר בתנאים קשתיים יבשתיים אלה, אמר טאנג. וזה אומר שמקומות כמו האנדים כנראה החזיקו בזרע של כל היבשות על כדור הארץ כיום.
"כל פיסת יבשת עליה אנו עומדים כרגע כנראה התחילה בתהליכי בניית ההרים האלה," אמר טאנג.
