โลกกลายเป็นน้ำแข็งในช่วงยุคไครโอเจเนียน แต่สิ่งมีชีวิตบนโลกนี้ยังคงอยู่ได้ (ภาพประกอบของนาซา)
ประมาณ 700 ล้านปีก่อน โลกเย็นลงมากจนนักวิทยาศาสตร์เชื่อว่าแผ่นน้ำแข็งขนาดใหญ่ห่อหุ้มโลกทั้งใบไว้ราวกับก้อนหิมะขนาดยักษ์ การแช่แข็งลึกทั่วโลกนี้รู้จักกันในชื่อสโนว์บอลเอิร์ธทนเพื่อนับสิบล้านปี-
กระนั้น ชีวิตในวัยเด็กก็น่าอัศจรรย์ไม่เพียงแต่ดำรงอยู่แต่ยังเจริญรุ่งเรืองอีกด้วย- เมื่อน้ำแข็งละลายและพื้นดินละลายสิ่งมีชีวิตหลายเซลล์ที่ซับซ้อนเกิดขึ้นในที่สุดก็นำไปสู่รูปแบบชีวิตที่เรารู้จักในปัจจุบัน
ที่สมมติฐานสโนว์บอลโลกส่วนใหญ่มีพื้นฐานมาจากหลักฐานจากหินตะกอนที่ถูกเปิดเผยในพื้นที่นั้นครั้งหนึ่งเคยอยู่ตามแนวชายฝั่งและทะเลน้ำตื้นอีกด้วยการสร้างแบบจำลองสภาพภูมิอากาศ- หลักฐานทางกายภาพที่แสดงว่าพืดน้ำแข็งปกคลุมส่วนภายในของทวีปต่างๆ ในบริเวณเส้นศูนย์สูตรที่อบอุ่นได้หลบเลี่ยงนักวิทยาศาสตร์มาจนถึงขณะนี้
ในการวิจัยใหม่ตีพิมพ์ในการดำเนินการของสถาบันวิทยาศาสตร์แห่งชาติทีมนักธรณีวิทยาของเราอธิบายถึงจุดเชื่อมต่อที่หายไป ซึ่งพบในหินทรายก้อนกรวดแปลกตาที่ห่อหุ้มอยู่ภายในหินแกรนิตที่ก่อตัวเป็นยอดเขา Pikes ในรัฐโคโลราโด
ไขปริศนาโลกสโนว์บอลบนภูเขา
พีคส์พีค,เดิมชื่อตาวา กะวีโดยชาว Ute ได้ให้ชื่อบรรพบุรุษของตนว่า Tava แก่หินที่โดดเด่นเหล่านี้ พวกเขาเป็นประกอบด้วยเม็ดทรายที่แข็งตัวซึ่งก่อตัวในลักษณะเดียวกันกับการฉีดยาทางการแพทย์เมื่อของเหลวที่อุดมด้วยทรายถูกบังคับให้เข้าไปในหินที่อยู่ด้านล่าง
คำอธิบายที่เป็นไปได้สำหรับสิ่งที่ทำให้เกิดหินทรายลึกลับเหล่านี้คือความกดดันอันมหาศาลของแผ่นน้ำแข็ง Snowball Earth ที่วางทับอยู่ ทำให้ตะกอนผสมกับน้ำละลายกลายเป็นหินที่อ่อนตัวลงด้านล่าง
อย่างไรก็ตาม อุปสรรคในการทดสอบแนวคิดนี้คือการขาดอายุที่หินจะเปิดเผยได้ว่ามีสถานการณ์ทางธรณีวิทยาที่เหมาะสมสำหรับการฉีดทรายเมื่อใด
เราพบวิธีไขปริศนานั้น โดยใช้เส้นเลือดเหล็กที่พบข้างสารฉีด Tava ใกล้ Pikes Peak และที่อื่นๆ ในโคโลราโด
แร่ธาตุเหล็กมีธาตุกัมมันตภาพรังสีที่เกิดขึ้นตามธรรมชาติในปริมาณต่ำมาก ซึ่งรวมถึงยูเรเนียมซึ่งไหลอย่างช้าๆสลายตัวไปสู่ธาตุตะกั่วในอัตราที่ทราบ- ความก้าวหน้าล่าสุดในการหาคู่แบบเรดิโอเมตริกโดยใช้เลเซอร์ช่วยให้เราสามารถวัดอัตราส่วนของยูเรเนียมต่อไอโซโทปของตะกั่วในแร่เฮมาไทต์ของแร่เหล็กออกไซด์ เพื่อเผยให้เห็นว่าผลึกแต่ละชนิดก่อตัวมานานเท่าใด
ดูเหมือนว่าเส้นเลือดเหล็กจะก่อตัวทั้งก่อนและหลังทรายถูกฉีดเข้าไปในพื้นหินโคโลราโด: เราพบเส้นเลือดของแร่ออกไซด์และควอตซ์ที่ตัดผ่านเขื่อน Tava และถูกตัดขวางโดยเขื่อน Tava
นั่นทำให้เราสามารถหาช่วงอายุของการแทรกตัวของทรายได้ ซึ่งต้องก่อตัวขึ้นเมื่อ 690 ล้านถึง 660 ล้านปีก่อน
แล้วเกิดอะไรขึ้น?
กรอบเวลาหมายถึงหินทรายเหล่านี้ก่อตัวขึ้นในช่วงยุคไครโอเจเนียนตั้งแต่ 720 ล้านถึง 635 ล้านปีก่อน ชื่อนี้ได้มาจาก 'การเกิดเย็น' ในภาษากรีกโบราณ และมีความหมายเหมือนกันกับการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศและการหยุดชะงักของชีวิตบนโลกของเรา รวมถึง Snowball Earth
ในขณะที่มีการถกเถียงกันถึงสาเหตุของความหนาวเย็นจัดในขณะนั้น แต่ก็มีทฤษฎีที่เกี่ยวข้องอยู่ด้วยการเปลี่ยนแปลงกิจกรรมของแผ่นเปลือกโลกรวมถึงการปล่อยอนุภาคออกสู่ชั้นบรรยากาศที่สะท้อนแสงแดดออกไปจากโลก
ในที่สุด กการสะสมของก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์จากการปล่อยก๊าซภูเขาไฟอาจจะทำให้โลกอบอุ่นขึ้นอีกครั้ง
Tava ที่พบใน Pikes Peak น่าจะก่อตัวใกล้กับเส้นศูนย์สูตรในใจกลางของทวีปโบราณชื่อลอเรนเทียซึ่งค่อยๆ เมื่อเวลาผ่านไปและวัฏจักรเปลือกโลกที่ยาวนานได้เคลื่อนเข้าสู่ตำแหน่งทางเหนือในปัจจุบันในทวีปอเมริกาเหนือในปัจจุบัน
มีการถกเถียงถึงต้นกำเนิดของหินตาวาเป็นเวลากว่า 125 ปีแต่เทคโนโลยีใหม่ทำให้เราสามารถเชื่อมโยงพวกมันกับยุคไครโอเจเนียนสโนว์บอลโลกได้เป็นครั้งแรก
สถานการณ์ที่เราจินตนาการว่าการฉีดทรายเกิดขึ้นได้อย่างไรมีลักษณะดังนี้:
แผ่นน้ำแข็งขนาดยักษ์ที่มีพื้นที่ทำความร้อนใต้พิภพที่ฐานทำให้เกิดน้ำละลายซึ่งผสมกับตะกอนที่อุดมด้วยควอตซ์ด้านล่าง
น้ำหนักของแผ่นน้ำแข็งสร้างแรงกดดันมหาศาลจนทำให้ของเหลวที่เป็นทรายกลายเป็นหินที่อ่อนตัวลงแล้วในรอบหลายล้านปี
คล้ายกับการสกัดก๊าซธรรมชาติหรือน้ำมันในปัจจุบัน ความดันทำให้หินแตกและดันน้ำที่ละลายเป็นทรายเข้าไป และในที่สุดก็ก่อให้เกิดการอัดฉีดที่เราเห็นในปัจจุบัน
เบาะแสของปริศนาทางธรณีวิทยาอื่น
การค้นพบใหม่นี้ไม่เพียงแต่ช่วยเสริมสมมติฐานระดับโลกของ Snowball Earth เท่านั้น แต่การมีอยู่ของสารฉีด Tava ภายในหินที่แตกหักและอ่อนแอซึ่งถูกแผ่นน้ำแข็งแทนที่แล้วยังเป็นเบาะแสเกี่ยวกับปรากฏการณ์ทางธรณีวิทยาอื่นๆ
ช่องว่างของเวลาในแผ่นหินที่เกิดจากการกัดเซาะและเรียกว่าความไม่สอดคล้องกันปัจจุบันสามารถพบเห็นได้ทั่วทั้งสหรัฐอเมริกา โดยมีชื่อเสียงมากที่สุดที่แกรนด์แคนยอน ซึ่งในบางสถานที่ เวลากว่าพันล้านปีได้สูญหายไป ความไม่เป็นไปตามข้อกำหนดเกิดขึ้นเมื่อการกัดเซาะเป็นระยะเวลานานขจัดออกไปและป้องกันไม่ให้ชั้นหินใหม่ก่อตัวขึ้น ทำให้เกิดการสัมผัสที่ไม่เป็นไปตามข้อกำหนด
ผลลัพธ์ของเราสนับสนุนว่าต้องเกิดความไม่สอดคล้องครั้งใหญ่ใกล้กับ Pikes Peak ก่อนที่จะเกิด Cryogenian Snowball Earth ซึ่งขัดแย้งกับสมมติฐานที่ก่อให้เกิดความไม่สอดคล้องครั้งใหญ่การกัดเซาะขนาดใหญ่โดยแผ่นน้ำแข็งสโนว์บอลเอิร์ธนั่นเอง
เราหวังว่าความลับของหินไครโอเจเนียนที่เข้าใจยากเหล่านี้ในโคโลราโดจะนำไปสู่การค้นพบบันทึกทางบกของสโนว์บอลเอิร์ธเพิ่มเติม การค้นพบดังกล่าวสามารถช่วยพัฒนาภาพดาวเคราะห์ของเราให้ชัดเจนยิ่งขึ้นในช่วงที่สภาพอากาศแปรปรวนสุดขั้วและกระบวนการที่นำไปสู่ดาวเคราะห์ที่สามารถอยู่อาศัยได้ที่เราอาศัยอยู่ทุกวันนี้
เลียม คอร์ทนีย์-เดวีส์, รองวิจัยหลังปริญญาเอก สาขาธรณีวิทยา,มหาวิทยาลัยโคโลราโด โบลเดอร์-คริสติน ซิดโดเวย์, ศาสตราจารย์วิชาธรณีวิทยา,วิทยาลัยโคโลราโด, และดอกรีเบคก้า, ศาสตราจารย์วิชาธรณีวิทยา,มหาวิทยาลัยโคโลราโด โบลเดอร์
บทความนี้เผยแพร่ซ้ำจากการสนทนาภายใต้ใบอนุญาตครีเอทีฟคอมมอนส์ อ่านบทความต้นฉบับ-
