Dünya, bugüne kadar kıtalara sahip olduğu bilinen tek gezegendir. Ancak nasıl oluştukları ve evrimleştikleri henüz net değil. Avustralya'daki Curtin Üniversitesi Yerbilimleri Araştırma Enstitüsü'nden bir ekip tarafından yürütülen yeni bir çalışma bu boşluğu dolduruyor: Bu karasal "şekillenmenin" kökeninde dev meteorlar olabilir.
Bu teori yeni değil. Onlarca yıldır, meteor çarpmalarının Dünya'nın kıtalarının oluşumuna katkıda bulunduğundan şüpheleniliyor. Ve bunun iyi bir nedeni var: Bu çarpmalar özellikle gezegenimizin tarihinin ilk milyar yılında sıkça görülmüştür. Ancak şimdiye kadar, tartışmaya açık olan bu hipotezi destekleyecek çok az kanıt vardı. Araştırmacılar, Batı Avustralya'daki Dünya'nın en eski kayalarından bazılarındaki zirkon kristallerini inceleyerek nihayet bir cevap bulabildiler.
Bilim insanları, gezegenin eski kabuğunun iyi korunmuş parçası olan Pilbara Kratonu'nun kayalarındaki zirkon mineralinin mikroskobik kristallerini inceleyerek, bu büyük meteorit etkilerine dair bir kanıt keşfettiler. Zirkonlardaki oksijenin izotopik analizi, Arkean Pilbara Kratonu'nun (4 ila 2,5 milyar yıl önce) üç aşamada oluştuğunu ortaya koydu.
Her Şey Yüzeyin Erimesiyle Başlar
Zirkonlar, erozyona ve metamorfizmaya bile çok dayanıklı mineraller oldukları için tarihlendirme için sıklıkla kullanılırlar; böylece eski jeolojik süreçlerin eksiksiz bir kaydını saklarlar. Özellikle farklı oksijen izotoplarının oranları, geçmiş sıcaklıkların tahmin edilmesini mümkün kılmaktadır. Meteorlar Dünya yüzeyine çarptığında "yukarıdan aşağıya bir süreç" gerçekleşmiştir: Kayaların erimesi yüzeye yakın yerlerde başlayıp daha derinlerde devam etmiş ve bu da yol boyunca "jeolojik izler" yaratmıştır.
Araştırmacılar, her biri kıtaların oluşumuna yol açan aşamalardan birine karşılık gelen üç grup zirkon tespit etti. Bu, dinozorların yok olmasından sorumlu olanlara benzer dev meteor çarpmalarıyla başlamış olabilir. Dev çarpmalar, yer kabuğunu çatlatan ve okyanusla etkileşim yoluyla uzun süreli hidrotermal alterasyon oluşturan mekanizmaları başlatmıştır.
Tüm Bunlar Nasıl Oldu?
I. Evre zirkonları iki farklı yaş grubu oluşturur: En eski, oksijen bakımından fakir zirkonlarla (18) aynı zamana denk gelen yaklaşık 3,6 milyar yıl önceki dev bir çarpışma, kalın bir mafik-ultramafik çekirdek (magnezyum ve demir bakımından çok zengin bir çekirdek) üretmek için büyük bir manto erimesini tetiklemiştir. Düşük oksijenli 18 zirkondan oluşan ve 3,4 milyar yıl öncesine tarihlenen ikinci bir küme, Dünya üzerindeki dev darbelerin en erken fiziksel kanıtı olarak tanımlanan kürelerle aynı zamana denk gelmektedir.
II. Evre zirkonları (3,4 ila 3 milyar yıl önce) çoğunlukla mantodakine benzer oksijen-18 içeriğine sahiptir; bu düşük oksijen-18 içeriği, gelişen kıta çekirdeğinin tabanı yakınında oluşan magmalardan kristalleştiklerini gösterir.
III. Evre zirkonları, kabuk kayalarının üzerinde biriken kayaların "verimli geri dönüşümünü" gösterir.
Özetle, Dünya'daki kıtalar dev bir meteorun Dünya'ya çarparak dış kabuğunu eritmesi sonucu oluşmuştur. Aynı çarpma, altta yatan mantodaki basıncı serbest bırakarak onu eritti ve bir okyanus sahanlığı yarattı. Yeterince büyük bir boyuta ulaştığında, bu okyanus platosu da tabanında eriyerek graniti oluşturdu ve tüm kıtalar bundan meydana geldi.
Neden Diğer Gezegenlerde Kıta Yok?
4,1 ila 3,9 milyar yıl önce, Dünya (diğer karasal gezegenler gibi) meteor çarpmalarında kayda değer bir artış yaşamıştır. Güneş Sistemi tarihindeki bu varsayımsal dönem "Geç Dönem Ağır Bombardıman" olarak adlandırılır. Ay'ın yanı sıra diğer tellürik gezegenler de bombardıman altındayken kıtaların oluşumu neden Dünya'ya özgüdür? Söz konusu diğer gezegenler, bombardımanın etkisinin azaldığı dönemde ya çok az suya sahipti ya da hiç suya sahip değildi. Kıtaları oluşturan granitin enerji ile birlikte oluşması için suya ihtiyacı vardır.
Gezegenimiz başlangıçta sadece devasa bir magma okyanusuydu. Kıtaların oluşum ve evrim aşamalarını anlamak çok önemlidir, çünkü şu anda Dünya'nın biyokütlesinin çoğuna, tüm insanlara ve gezegenin neredeyse tüm önemli maden yataklarına ev sahipliği yapmaktadırlar. Bu birikintiler, ilk kara kütleleri oluştuğunda başlayan ve kabuk farklılaşması adı verilen bir sürecin sonucudur. Kıtalar lityum, kalay ve nikel gibi kritik metallere ev sahipliği yapmaktadır; bunlar iklim değişikliğini hafifletmek için ihtiyaç duyulan yeni yeşil teknolojiler için elzem olan ürünlerdir.
Eski kıta kabuğunun diğer alanlarıyla ilişkili veriler, Pilbara Kraton'unda tanımlananlara benzer süreçleri yansıtıyor gibi görünmektedir.
