باحثون من جامعة خليفة يكتشفون أقدم يابسة ومياه عذبة على كوكب الأرض ​

أعلنت جامعة خليفة للعلوم والتكنولوجيا عن نجاح مجموعة من الباحثين من قسم علوم الأرض في كلية الهندسة والعلوم الفيزيائية في تجميع صورة أكثر شمولاً عن تاريخ كوكب الأرض. وكشف الباحثون عن أدلة على عمليات مائية قديمة يعود تاريخها إلى 4 مليارات سنة، مما يؤكد وجود الأرض. الأرض والمياه العذبة خلال المراحل الأولى لكوكبنا وتسلط الضوء على الظروف البيئية المهمة لتطور الحياة على الأرض.
وتفصيلاً، أورد الباحثون هذا الاكتشاف المهم في وثيقة بعنوان “بداية الدورة المائية للأرض قبل أربعة مليارات سنة أو قبل ذلك”، والتي كتبها المؤلف الرئيسي للدراسة الدكتور حامد جمال الدين، الأستاذ المساعد علوم الأرض في جامعة خليفة، إلى جانب فريق من الباحثين الدوليين. . نُشرت هذه الدراسة في مجلة Nature Geoscience، التي تم تصنيفها ضمن أفضل 1% من المجلات العلمية في مجال علوم الأرض والكواكب.
وقال الدكتور أحمد الدرة، العميد المشارك للأبحاث وأستاذ الهندسة الكهربائية وعلوم الكمبيوتر في جامعة خليفة: «يسعدنا أن نعلن عن الاكتشاف المهم الذي توصل إليه الدكتور حامد جمال الدين وزملاؤه. يعد هذا البحث غير التقليدي معلمًا مهمًا للغاية في فهمنا للتاريخ القديم للأرض ويحمل آثارًا مهمة. يتعلق البحث العميق بالبحث عن أدلة على وجود الحياة بعد 600 مليون سنة من نمو الأرض.
وأضاف الدرة: «تسلط هذه النتائج الضوء على العلاقة المتبادلة بين دورة المياه، ونشوء الأرض والمياه العذبة، وإمكانية نشوء الحياة وتطورها. ويساهم هذا البحث أيضًا في تعزيز فهمنا للتطور المبكر للأرض والكشف عن آثار واسعة النطاق تتعلق بعلم الأحياء الفلكي والبحث عن الحياة على كواكب أخرى خارج مدار الأرض. “كوكبنا.”
بينما قال الدكتور حامد جمال الدين، المؤلف الرئيسي للدراسة، في بيان صحفي: “من خلال فحص العمر ونظائر الأكسجين في البلورات الصغيرة لمعدن الزركون، وجدنا بصمات نظائرية خفيفة بشكل غير عادي يعود تاريخها إلى أربعة مليارات سنة مضت”. مما يشير إلى أن نظائر الأكسجين الخفيفة “عادةً ما تكون نتيجة للمياه العذبة الساخنة التي تغير الصخور على بعد عدة كيلومترات تحت سطح الأرض”.
وأوضح جمال الدين أن الدليل على وجود المياه العذبة لا يمكن تفسيره إلا بوجود الأراضي الجافة، حيث تتجمع المياه وتتسرب إلى القشرة القارية، قائلا: “اكتشفنا أقدم دليل على وجود المياه العذبة والممثلة”. دليل على وجود أراضٍ جافة فوق البحر”، وأن هذا الاكتشاف يعني أن نسخة من أصول الحياة كانت موجودة بعد أقل من 600 مليون سنة من تكوين الأرض، أي قبل وقت طويل من ظهور الديناصورات أو حتى أقدم حياة ميكروبية معروفة.
وأشارت جامعة خليفة إلى أن العلماء قاموا بقياس نسب الأكسجين الثقيل إلى الأكسجين الخفيف، الذي يعتقد أنه أخف بكثير في المياه العذبة مقارنة بمياه البحر. وبعد قياس هذه النسب في أكثر من 1000 بلورة زركون، وجد الباحثون أن جزءًا كبيرًا منها يعود إلى فترة تتراوح بين 3.5 إلى 4.0 مليار سنة مضت، وتحتوي على نظائر مشعة للأكسجين الخفيف. ويشير قياس هذه النسب إلى احتمالية تشكل بلورات الزركون من الصخور البركانية المنصهرة، والتي نشأت بدورها من تفاعل المياه العذبة مع الصخور.
وأشارت الجامعة إلى أن الباحثين أثبتوا، من خلال آلاف عمليات المحاكاة الحاسوبية، أن بلورات الزركون التي تحتوي على قيم صغيرة جداً من النظائر المشعة، لا يمكن أن تنتج إلا عن التفاعل بين أنظمة الصخور البركانية المنصهرة على القشرة الأرضية والمياه العذبة. يوفر هذا الاكتشاف معلومات قيمة حول الوجود المبكر للمياه العذبة واليابسة على الأرض وبداية دورة المياه. ومن المحتمل أيضًا أن هذه العوامل ساهمت في خلق الظروف البيئية اللازمة لتطور الحياة في فترة زمنية قصيرة نسبيًا أقل من 600 مليون سنة بعد تكوين الأرض.
طاقم عمل
أقدم حياة على الأرض
أكدت جامعة خليفة أن العلماء حققوا تقدماً كبيراً في فهم أصول الحياة على الأرض، حيث يعود أقدم حياة على الأرض إلى حوالي 3.5 مليار سنة مضت، حيث يعتقد أنها نشأت في بيئات الينابيع الحارة على الأرض التي تتواجد فيها المياه العذبة. كان متاحا، ولكن التوقيت المحدد للتفاعل على نطاق واسع لا يزال قائما. بين المياه العذبة والأراضي الجافة غير مؤكد. بالإضافة إلى ذلك، في الدراسة الجديدة، قام العلماء بفحص مجموعة واسعة من نظائر الأكسجين المشعة المختلفة في بلورات معدنية صغيرة تسمى الزركون والتي تشكل جزيئات رسوبية في جاك هيلز في غرب أستراليا. ويعتبر الزركون أقدم مادة أرضية حتى الآن، وهو موجود على مدى فترة زمنية تمتد من المحيط الهادئ إلى العصر القديم، أي فترة تتراوح تقريبا من 4.4 مليار إلى 3.1 مليار سنة مضت.
خطاب الصورة: هذا الاكتشاف يعني أن نسخة من أصول الحياة كانت موجودة بعد أقل من 600 مليون سنة من تكوين الأرض.