การเคลื่อนที่ของระบบสุริยะผ่านแขนกังหันกาแล็กซี่ของทางช้างเผือกช่วยสร้างทวีปแรกของโลก

การเคลื่อนที่ของระบบสุริยะผ่านแขนกังหันกาแล็กซี่ของทางช้างเผือกช่วยสร้างทวีปแรกของโลก

กาแล็กซี่เกลียวจากเคิร์กแลนด์และอีกมากมาย เครดิต Chris Kirkland and Associates

จีเอสเอ:

การศึกษาใหม่ของผลึกเซอร์คอนจากสองทวีปที่เก่าแก่ที่สุดในโลก แสดงให้เห็นว่าการก่อตัวของเปลือกโลกในทวีปนั้นต้องผ่านวัฏจักร โดยมีระยะเวลาของการผลิตเปลือกโลกเพิ่มขึ้นประมาณทุกๆ 200 ล้านปี ซึ่งสอดคล้องกับการเคลื่อนผ่านของระบบสุริยะผ่านแขนกังหันหลัก 4 แขน ทางช้างเผือก. จากผลการศึกษาที่ตีพิมพ์เมื่อวานนี้ในวารสาร Geology พื้นที่ของอวกาศที่มีเมฆระหว่างดวงดาวหนาแน่นอาจส่งดาวหางพลังงานสูงไปยังพื้นผิวโลกมากขึ้น ส่งผลให้การผลิตเปลือกโลกเพิ่มขึ้น

“ในฐานะนักธรณีวิทยา เรามักจะคิดว่ากระบวนการภายในของโลกมีความสำคัญอย่างยิ่งต่อการพัฒนาโลกของเรา แต่เราสามารถคิดในขนาดที่ใหญ่ขึ้นและดูกระบวนการนอกโลกและตำแหน่งที่เราเข้ากับสภาพแวดล้อมทางช้างเผือกได้” Chris Kirkland ผู้เขียนนำการศึกษาอธิบาย

ท่ามกลางลักษณะพิเศษมากมาย โลกยังคงเป็นดาวเคราะห์เพียงดวงเดียวที่เรารู้จักซึ่งมีทวีปและการแปรสัณฐานของแผ่นเปลือกโลกแบบแอคทีฟ กระบวนการแปรสัณฐานของแผ่นเปลือกโลกช่วยทำให้โลกของเราน่าอยู่ได้โดยการกำหนดองค์ประกอบและพฤติกรรมของไฮโดรสเฟียร์ บรรยากาศ และชีวมณฑล

ข้อมูลที่ใช้ในการศึกษาครั้งใหม่นี้มาจากพื้นที่สองแห่งที่มีการเก็บรักษาประวัติศาสตร์ทวีปที่เก่าแก่ที่สุดของโลกไว้: North American Craton ในกรีนแลนด์และ Pilbara Craton ในรัฐเวสเทิร์นออสเตรเลีย การสลายตัวของยูเรเนียมในผลึกเซอร์คอนที่ไซต์ทั้งสองถูกใช้เพื่อสร้างกรอบเวลาสำหรับการก่อตัวที่ครอบคลุมช่วง Archean ประมาณ 2.8–3.8 พันล้านปีก่อน ไอโซโทปของแฮฟเนียมที่วัดเป็นเพทายถูกใช้เพื่อกำหนดระยะเวลาเมื่อมีการไหลของแมกมาเด็กและเยาวชนที่เกี่ยวข้องกับการผลิตเปลือกโลก โดยใช้การวิเคราะห์ทางคณิตศาสตร์ นักวิจัยระบุรูปแบบของช่วงเวลาที่ยาวนานขึ้นซึ่งสอดคล้องกับ “ปีกาแล็กซี่” พวกเขาสังเกตเห็นรูปแบบที่คล้ายกันเมื่อดูที่ไอโซโทปออกซิเจน ซึ่งช่วยเสริมผลลัพธ์ของพวกมัน

นักวิจัยชี้ว่าการจราจรทางช้างเผือกเป็นแหล่งที่มาของรูปแบบนี้ ระบบสุริยะของเราและแขนกังหันของทางช้างเผือกทั้งสองโคจรรอบใจกลางดาราจักร แต่เคลื่อนที่ด้วยความเร็วต่างกัน ในขณะที่แขนกังหันหมุนด้วยความเร็ว 210 กม./วินาที ดวงอาทิตย์หมุนด้วยความเร็ว 240 กม./วินาที ซึ่งหมายความว่ามันจะหมุนเข้าและออกจากแขนกังหันเมื่อเวลาผ่านไป ในส่วนนอกของระบบสุริยะของเรา นักดาราศาสตร์เชื่อว่ามีเมฆของดาวเคราะห์น้ำแข็งที่เรียกว่าเมฆออร์ตที่โคจรรอบดวงอาทิตย์ของเราที่ระยะ 0.03 ถึง 3.2 ปีแสง (สำหรับการเปรียบเทียบ โลกอยู่ห่างจากดวงอาทิตย์ 8.3 ดวง) ) ดังที่ ระบบสุริยะเคลื่อนเข้าหาแขนกังหัน ปฏิสัมพันธ์ระหว่างเมฆออร์ตกับวัสดุที่หนาแน่นกว่าในแขนกังหันสามารถส่งวัสดุที่เป็นน้ำแข็งจากเมฆออร์ตมายังโลกได้มากขึ้น แม้ว่าโลกจะโดนวัตถุที่เป็นหินในแถบดาวเคราะห์น้อยเป็นประจำ แต่ดาวหางที่พุ่งออกจากเมฆออร์ตกลับมีพลังงานมากกว่ามาก เคิร์กแลนด์อธิบายว่า: “นั่นสำคัญเพราะพลังงานที่มากขึ้นจะทำให้เกิดการหลอมละลายมากขึ้น เมื่อมันกระทบกัน มันจะทำให้เกิดการหลอมเหลวจากแรงกดมากขึ้น ทำให้เกิดวัสดุเพิ่มขึ้น ทำให้เกิดเปลือกโลกที่หนาขึ้น”

ชั้นทรงกลมที่เกิดจากการก่อตัวของหินที่เกิดจากการกระทบของอุกกาบาตเป็นหลักฐานสำคัญอีกชิ้นหนึ่งที่เชื่อมโยงช่วงเวลาของการเติบโตของเปลือกโลกกับผลกระทบของดาวหาง ชั้นทรงกลมเป็นตะกอนของทรงกลมขนาดเล็กที่เกิดจากการละลายของผลกระทบของการดีดออกหรือการควบแน่นและฝนของไอหินหลังจากการกระแทก ผู้เขียนศึกษาตั้งข้อสังเกตว่าอายุของเตียงทรงกลมมีความสัมพันธ์ที่ดีกับการเคลื่อนที่ของแขนกังหันของระบบสุริยะระหว่าง 3.25 ถึง 3.45 พันล้านปีก่อน การกำหนดอายุของตะกอนในเตียงทรงกลมสามารถเพิ่มหลักฐานเพิ่มเติมในเรื่อง

ฟิล ซัตตัน นักดาราศาสตร์ฟิสิกส์และผู้เขียนร่วมของการศึกษา อธิบายว่าการค้นพบนี้ควรตรวจสอบเพิ่มเติมว่าแรงที่อยู่นอกระบบสุริยะกำหนดรูปร่างดาวเคราะห์ของเราอย่างไร “มันเป็นเรื่องยากมากที่จะพิสูจน์สิ่งเหล่านี้ เราต้องการสร้างการเชื่อมต่อนั้นและเริ่มการสนทนาเพื่อดูกระบวนการทางธรณีวิทยานอกโลก นอกระบบสุริยะ และสิ่งที่อาจขับเคลื่อนกระบวนการเหล่านี้ เราไม่ได้ก่อตัวขึ้นเพียงลำพัง”

บทความพิเศษ
การขนส่งเกิดขึ้นบนโลกยุคแรกในการผลิตเปลือกหุ้มเมล็ดของแขนกังหันกาแล็กซี่หรือไม่?
ซีแอล เคิร์กแลนด์; พีเจ ซัตตัน; ต. อีริคสัน; ทีอี จอห์นสัน; MIH Hartnady; H. โรงตีเหล็ก; M. Prause

โหราศาสตร์