كشف فريق دولي من العلماء عن طريقة مبتكرة لقراءة التاريخ العميق لسطح الأرض في أستراليا، تعتمد على إشارات كونية محفوظة داخل معادن دقيقة، تتيح إعادة بناء تطور المناظر الطبيعية عبر ملايين السنين.

وقاد الفريق باحثون من جامعة كورتين الأسترالية بالتعاون مع جامعة غوتنغن وجامعة كولونيا، حيث طوروا تقنية علمية جديدة تعتمد على تحليل بلورات صغيرة من معدن الزركون المستخرج من رواسب الشواطئ القديمة. وتُعد هذه البلورات بمثابة أرشيف طبيعي يحمل مفاتيح فهم التغيرات الجيولوجية طويلة الأمد.

سر الأشعة الكونية المحفوظة في الزركون

وبحسب الدراسة المنشورة في دورية PNAS، يتميز الزركون بكونه أحد أصلب المعادن على سطح الأرض، وقادرًا على مقاومة عوامل التجوية والتآكل، ما يسمح له بالبقاء محفوظًا في الصخور والرواسب لملايين السنين، ليشكل سجلًا جيولوجيًا عالي الدقة.

وتحتوي كل بلورة زركون على كميات ضئيلة من غاز الكريبتون النادر، يتكوّن نتيجة تعرض المعدن لأشعة كونية عالية الطاقة أثناء وجوده على سطح الأرض. وهذه الأشعة، التي تتألف أساسًا من بروتونات ونوى ذرية عالية الطاقة قادمة من الشمس أو من أحداث كونية عنيفة خارج النظام الشمسي، تترك آثارًا نووية دقيقة داخل المعادن يمكن قياسها علميًا.

وعند دخول الأشعة الكونية الغلاف الجوي، تصطدم بذراته وتُنتج جسيمات ثانوية يصل بعضها إلى سطح الأرض، حيث تتفاعل مع المعادن مخلّفة إشارات قابلة للرصد. ومن خلال قياس كمية الكريبتون داخل بلورات الزركون، تمكّن الباحثون من تقدير الفترات الزمنية التي قضتها هذه البلورات بالقرب من سطح الأرض قبل أن تُدفن مجددًا، لتعمل كـ"ساعة كونية" تكشف وتيرة التعرية والدفن عبر الزمن الجيولوجي.

نافذة علمية على الماضي السحيق

وتوفر هذه التقنية نافذة فريدة لدراسة أقدم وأثبت مناطق سطح الأرض، وتمكن العلماء من تتبع تأثيرات العمليات التكتونية والتغيرات المناخية على المناظر الطبيعية عبر ملايين، بل وربما بلايين السنين.

كما تحمل النتائج أهمية خاصة في فهم عمليات التعرية وتراكم الرواسب، ما يسهم في تفسير كيفية تشكل وتركيز المعادن القيّمة في بعض المناطق، خصوصًا الرواسب الرملية الغنية بالمعادن التي تشتهر بها أستراليا.

وأشار الباحثون إلى أن استخدام هذه التقنية لا يقتصر على إعادة بناء تاريخ المناظر الطبيعية القديمة، بل يمتد ليكون أداة واعدة لفهم استجابة سطح الأرض للتغيرات المناخية والتكتونية مستقبلًا، وتحسين نماذج التنبؤ بتوزيع الموارد الطبيعية واستدامتها على المدى الطويل.

بهذا الاكتشاف، يفتح العلماء فصلاً جديدًا في قراءة تاريخ الأرض، مستندين إلى إشارات كونية صامتة ظلّت محفوظة في معادن صغيرة لحقب زمنية سحيقة.