כדור הארץ עבר "שלב מביך" בצעירותו, תקופה שבה היה כדור מותך ולוהט, אבל מסתבר שהמהפך הדרמטי שעבר לא הצליח למחוק לגמרי את עקבות העבר הפרוע ההוא. מחקר חדש ופורץ דרך מ-MIT חשף את מה שנראה כמו "העדות הישירה הראשונה" לחומרים ששרדו מכדור הארץ הבראשיתי ("פרוטו-ארץ") - מלפני אותו אירוע קטסטרופלי שיצר את הירח שלנו לפני כ-4.5 מיליארד שנה. "זה מדהים", אמרה החוקרת הראשית, ניקול ני, מהמחלקה למדעי כדור הארץ וכוכבי הלכת ב-MIT. "היינו מצפים שטביעת האצבע הקדומה הזו תימחק לאט לאט במהלך האבולוציה של כדור הארץ".
כדי להבין את גודל התגלית, צריך לחזור אחורה בזמן. כדור הארץ הקדום, שזה עתה נוצר, היה מקום שונה לחלוטין ממה שאנחנו מכירים: גיהינום רותח ומבעבע, בגודל של כשני שלישים מכדור הארץ הנוכחי, וכמעט ללא היסודות הנדיפים החיוניים לחיים (כמו מימן, פחמן וגופרית). הוא גם לא היה לבד - לצידו רקד בחלל כוכב לכת "תאום" בשם תיאה (Theia), שהיה בערך בגודל של מאדים.
ואז הגיע האסון, שהפך לנס. תיאה וכדור הארץ התנגשו זה בזה בעוצמה אדירה, באירוע המכונה "ההתנגשות הענקית" (The Great Impact). ההתנגשות שחררה כמות אנרגיה בלתי נתפסת, שהתיכה ו"איפסה" את הכימיה של שני כוכבי הלכת. כדור הארץ ספג חלק גדול מהחומר של תיאה, גדל לממדיו הנוכחיים, וקיבל במתנה את היסודות הנדיפים שהגיעו עם תיאה - כמו מים ופחמן - שאפשרו בסופו של דבר את היווצרות החיים. מה ששרד מתיאה התגבש והפך לירח שלנו.
עד היום, סברו המדענים שההתנגשות האלימה הזו מחקה כל זכר פיזי לעולם שהיה כאן לפניה.
עוד בנושא
מדענים גילו 'כוכב לכת חבוי' קבור מתחת לפני האדמה של כדור הארץ
אחרי שנים ארוכות של מחקר נחשף מה יש בתוך הירח - וזה מפתיע
טביעת האצבע הכימית: האיזוטופים הסוררים
התגלית החדשה החלה במקום לא צפוי - מחקר על מטאוריטים. הצוות של ני גילה שלמטאוריטים שונים יש "חתימות" שונות של איזוטופי אשלגן (גרסאות שונות של אטום האשלגן). "הבנו שאשלגן יכול לשמש כסמן כימי לאבני הבניין של כדור הארץ", הסבירה ני.
ואז הגיע הרעיון הגאוני: במקום לחפש במטאוריטים, בואו נחפש את טביעות האצבע האלה כאן, בכדור הארץ עצמו. במאמר שפורסם ב- Nature Geoscience הם הסבירו שהחליטו להתמקד בשני סוגי סלעים: סלעים עתיקים ששרדו מיליארדי שנים באזורים יציבים כמו גרינלנד וקנדה, וסלעים שעולים ממעמקי המעטפת של כדור הארץ דרך פעילות געשית, כמו בהוואי.
ההדמיה שהוכיחה הכל והתעלומה שנותרה
להפתעתם, הם אכן מצאו דגימות סלע שהכילו איזוטופי אשלגן שונים באופן מובהק מהאשלגן המצוי ברוב הסלעים על פני כדור הארץ. "הם פשוט נבנו אחרת", אמרה ני. אבל איך אפשר להוכיח שהשוני הזה הוא באמת שריד מכדור הארץ הקדום, ולא סתם אנומליה מקרית?
כאן נכנסת הגאונות האמיתית: הצוות הרעיף על הדגימות "החשודות" במחשב הדמיות של מיליארדי שנות "התעללות" גיאולוגית: הם הדמו את ההשפעה של "המכה הגדולה", ואז הדמו את ההשפעות של תנועת הלוחות הטקטוניים ושינויים גיאולוגיים לאורך עידנים. התוצאה הייתה מדהימה: לאחר כל ההדמיות, הרכב האיזוטופים בדגימות העתיקות והמוזרות החל להיראות דומה מאוד לחומרים המוכרים לנו כיום! זו הייתה ההוכחה החותכת: הדגימות שללו הן "פיסה מכדור הארץ הקדום מאוד, אפילו מלפני ההתנגשות הענקית", סיכמה ני.
אבל הסיפור לא נגמר כאן. יש טוויסט נוסף: איזוטופי האשלגן המוזרים שנמצאו בסלעים העתיקים לא תואמים בדיוק לאף אחד מסוגי המטאוריטים המוכרים לנו, שמהם חשבנו שכדור הארץ נוצר. המשמעות: ההרכב הכימי המדויק של כדור הארץ הקדום עדיין נותר בגדר תעלומה. "מלאי המטאוריטים הנוכחי שלנו אינו שלם", אמרה ני. "יש עוד הרבה מה ללמוד על המקור של כוכב הלכת שלנו".