זה אולי נראה לא סביר, אבל גרגרי מינרלים זעירים יכולים לעזור לספר את סיפור כדור הארץ הקדום. וחוקרים החוקרים את הגרגירים האלה אומרים שלפני 4.4 מיליארד שנה, כדור הארץ היה מקום עקרה, נטולת הרים, וכמעט הכל היה מתחת למים. רק קומץ איים שקע מעל פני השטח.
מדענים מאוניברסיטת אוסטרליה הלאומית עומדים מאחורי מחקר זה, אותו מוביל החוקרת ד"ר אנטוני ברנהאם. גרגרי המינרלים במחקר הם הסלעים העתיקים ביותר שנמצאו אי פעם. מדובר בגרעינים מינרליים זירקונים בני 4.4 מיליארד שנה מג'ק הילס שבמערב אוסטרליה, שם הם השתמרו בתצורות אבן חול.
לפני 4.4 מיליארד שנים, כדור הארץ היה במה שמכונה 'הדון איון'. פרק הזמן הזה מובן בצורה לא טובה, מכיוון שאין תקליט רוק שמתוארך מאותה תקופה. כאן נכנסים גרגירי הזירקון.
"ההיסטוריה של כדור הארץ דומה לספר שהפרק הראשון שלו נקרע ללא סלעים ששרדו מהתקופה המוקדמת מאוד, אבל השתמשנו באלמנטים העקבות של זירקון כדי לבנות פרופיל של העולם באותה תקופה." - החוקר הראשי ד"ר אנטוני ברנהאם, האוניברסיטה הלאומית האוסטרלית
במובן מסוים, גרגירי הזירקון הללו הם העמודים החסרים.
שמו הכימי של זירקון הוא סיליקט זירקוניום, והוא נמצא כמעט בכל מקום בקרום כדור הארץ. מחקר זה מתמקד במה שמכונה זירקון דטריטאלי, אשר נוצר בסלעים דלקתיים, אך שרד לאורך זמן עד שהופק בסלעי משקע. גרגרי הזירקון הם בדרך כלל קטנים מאוד, בגודל של 0.1 עד 0.3 מ"מ.
זירקון מכיל בדרך כלל עקבות של תוריום ואורניום, מה שאומר שניתן לתארך אותם בקלות בשיטות הכרויות מודרניות. זירקון יכול לשרוד הרבה תהליכים גיאולוגיים כמו מטמורפיזם, מה שמסביר את השימושיות שלהם בחקר כדור הארץ הקדום. הם לא נהרסים בקלות, ויש להם סיפור לספר לנו.
גרגירי הזירקון התגבשו במאגמה כ -500 מיליון שנה לאחר היווצרות כדור הארץ. כתוצאה מכך הם מציעים תובנות נדירות על התנאים בכדור הארץ באותה תקופה. גרגירי הזירקון המדוברים מכונים דטריטוס, מכיוון שהם נוצרו במאגמה אך הופקדו באבן החול החשוב-גיאולוגית בג'ק הילס, אוסטרליה. גרגרי הדריטוס הושוו לסוג שני של גרגירי זירקון אשר נוצרו ישירות בתצורות המשקע.
על ידי הבחנה בין שני הסוגים, החוקרים משיגים כלי גאוכימי חדש להבנת כדור הארץ הקדום.
"השתמשנו בגרניטים של דרום אוסטרליה כדי לפענח את הקשר בין הרכב הזירקונים לסוג המאגמה, ובנינו תמונה של מה היו הסלעים החסרים האלה," אמר.
"המחקר שלנו מצביע על כך שלא היו הרים והתנגשויות יבשתיות במהלך 700 מיליון השנים הראשונות של כדור הארץ - זה היה מקום הרבה יותר שקט ומשעמם", אומר ד"ר ברנהאם מבית הספר לחקר מדעי כדור הארץ ANU.
"הממצאים שלנו הראו כי ישנם קווי דמיון חזקים עם זירקון מסוגי הסלעים ששלטו במשך כמיליארד מיליארד השנים שלאחר מכן, מה שמצביע על כך שלקח זמן רב לפני כדור הארץ להתפתח לכוכב הלכת המוכר לנו כיום." תוצאות הצוות מתפרסמות בכתב העת Nature Geoscience, וכותרתו "היווצרות גרניט הדאן על ידי התכה של קרום דלקת עור."
זו לא הפעם הראשונה שזירקונים עתיקים ומידתיים עומדים במרכז המחקרים המדעיים של כדור הארץ הקדום. במחקר קודם הם שימשו למסקנה כי לכדור הארץ הייתה הידרוספרה משמעותית לפני 4.3 מיליארד שנה.
