كشفت دراسة أجريت على أحجار الماس القديمة أن الغلاف الجوي للأرض كان مهيأ لـ “ انفجار” في تنوع الحياة منذ 2.7 مليار سنة.
ويعكس التركيب الجوي للغازات المتطايرة، مثل الهيدروجين والنيتروجين والنيون والأنواع الحاملة للكربون، تلك الموجودة في وشاح الأرض.
وذلك لأن المواد المتطايرة في الغلاف الجوي تنبثق من داخل الكوكب، لتصل إلى سطح الأرض عن طريق أحداث مثل الانفجارات البركانية.
ويعمل الماس مثل كبسولات الوقت، ويمكنه الاحتفاظ بسجل للتكوين المتقلب للوشاح، وبالتالي الغلاف الجوي، في وقت تشكله.
وبهذه الطريقة، أظهر باحثون من جامعة لورين بفرنسا، أن الغلاف الجوي خلال فترة “الحقبة السحيقة الحديثة” كان له تركيبة متقلبة مماثلة اليوم. وهذا يعني أن الغلاف الجوي للأرض في ذلك الوقت كان غنيا أيضا بتلك المواد المتطايرة، مثل النيتروجين والكربون، الضرورية لدعم الحياة.
وقال مؤلف الورقة البحثية وعالم الكيمياء الجيولوجية بجامعة لورين مايكل برودلي: “إن دراسة تكوين وشاح الأرض الحديث بسيطة نسبيا. في المتوسط تبدأ طبقة الوشاح على بعد نحو 30 كيلومترا (18.6 ميلا) تحت سطح الأرض، وبالتالي يمكننا جمع العينات التي تتلقاها البراكين ودراسة السوائل والغازات المحبوسة بداخلها”.
ومع ذلك، فإن التموج المستمر لقشرة الأرض عبر الصفائح التكتونية يعني أن العينات القديمة دمرت في الغالب. ورغم ذلك، فإن الماس غير قابل للتدمير نسبيا، فهو عبارة عن كبسولات زمنية مثالية.
وأوضح برودلي: “لقد تمكنا من دراسة الماس المحاصر في صخور عمرها 2.7 مليار عام محفوظة بدرجة عالية في واوا، على بحيرة سوبيريور في كندا”.
وهذا يعني أن الماس قديم على الأقل قدم الصخور التي وجد فيها، وربما أقدم. ومن الصعب تحديد تاريخ الماس، لذلك منحنا هذا فرصة محظوظة للتأكد من الحد الأدنى للسن.
ويشير برودلي: “هذا الماس نادر للغاية، ولا يشبه الأحجار الكريمة الجميلة التي نفكر فيها عندما نفكر في الماس. قمنا بتسخينها إلى أكثر من 2000 درجة مئوية لتحويلها إلى غرافيت، ثم أطلقنا كميات صغيرة من الغاز للقياس”.
وبقياس نظائر الأرغون والهيليوم والنيون في هذه الغازات، وجد الفريق أنها كانت موجودة بنسب مماثلة لتلك الموجودة في الوشاح العلوي اليوم، ما يعني أن المحتوى المتطاير للأرض كان مستقرا على الأرجح منذ تشكل الماس.
وقال الدكتور برودلي: “ليس لدينا دليل على حدوث تغيير كبير منذ أن تشكلت هذه الماسات قبل 2.7 مليار سنة”.
وكانت هذه نتيجة مفاجئة. ما يعني أن البيئة المتقلبة الغنية التي نراها من حولنا اليوم ليست تطورا حديثا، وبالتالي توفر الظروف المناسبة لتطور الحياة “.
ويُظهر عملنا أن هذه الظروف كانت موجودة منذ 2.7 مليار سنة على الأقل، لكن الماس الذي نستخدمه قد يكون أقدم بكثير، لذلك من المحتمل أن تكون هذه الظروف تم وضعها قبل عتبة 2.7 مليار سنة بكثير.
وعلقت سوزيت تيمرمان، عالمة الكيمياء الجيولوجية من جامعة ألبرتا بكندا، والتي لم تشارك في الدراسة الحالية: “الماس عبارة عن عينات فريدة من نوعها، حيث يتم تثبيتها في التراكيب أثناء تكوينها”.
ووقع تقديم النتائج الكاملة للدراسة في مؤتمر Goldschmidt 2021، الذي ينعقد هذا العام في الفترة من 4 إلى 9 تموز.