كان هناك وقت كانت فيه كوكبنا يرتدي الأبيض ليس كفصل، بل كهوية.
تخيل الأرض ليس كالكوكب الأزرق الذي نعرفه، بل ككرة شاحبة تائهة في الظلام — محيطات محبوسة تحت الجليد، قارات ملفوفة بالصقيع، وأشعة الشمس تتلألأ على قشرة متجمدة. لعقود، وصف العلماء هذه الفترات القديمة بأنها "الأرض الكروية الثلجية"، عصور كان يُعتقد أن الجليد قد أغلق تقريبًا كل سطح، محولًا الكوكب إلى مجمد عالمي.
لكن الأبحاث الجديدة تشير إلى أن القصة قد تكون أكثر تعقيدًا، وربما أكثر ديناميكية. يبدو أن الأرض لم تكن مجمدة بالكامل. قد تكون كانت مائية.
تشير الدراسات الجيولوجية ونمذجة المناخ الحديثة إلى أنه خلال هذه الفترات من التجمد العميق — التي حدثت قبل مئات الملايين من السنين — قد ظلت أجزاء من المحيطات مفتوحة جزئيًا أو مغطاة بجليد رقيق ومتغير بدلاً من أن تكون مدفونة تحت كيلومترات من الصقيع الصلب. بدلاً من قشرة بيضاء صلبة، قد يكون الكوكب قد شابه مزيجًا شاسعًا من جليد البحر، وماء مائي، وبقع من الماء المكشوف.
اقترح فرضية الأرض الكروية الثلجية التقليدية أن الجليد امتد من القطبين إلى خط الاستواء خلال فترة الكريوجينية، حوالي 720 إلى 635 مليون سنة مضت. دعمت الأدلة من الرواسب الجليدية الموجودة في المناطق الاستوائية الحالية فكرة كوكب مجمد تقريبًا بالكامل.
ومع ذلك، أثارت بعض الأدلة الجيولوجية منذ فترة طويلة تساؤلات. تشير التوقيعات الكيميائية في الصخور القديمة — وخاصة النظائر المحفوظة في الرواسب البحرية — إلى أن بعض التبادل بين المحيط والغلاف الجوي استمر. كما استمرت الحياة. نجت النظم البيئية الميكروبية، وظهرت الحياة متعددة الخلايا المعقدة بعد فترة قصيرة من انتهاء هذه الفصول الجليدية. كيف يمكن أن تستمر مثل هذه المرونة تحت محيط مغلق تمامًا؟
يقدم مفهوم "الأرض الكروية المائية" الجديدة إجابة محتملة. تظهر محاكاة المناخ أنه حتى تحت تخفيضات شديدة في غازات الدفيئة وتبريد مكثف، قد تحافظ المناطق الاستوائية على جليد أرق متحرك أو مناطق ذوبان موسمية. يمكن أن تكون تيارات المحيط تحت الجليد قد حافظت على جيوب من الماء السائل. في هذه النسخة من الماضي المجمد للأرض، لم يكن الكوكب مكعب جليد ثابت، بل نظام مضطرب ومتغير.
تعتبر هذه التمييزات مهمة.
إذا كانت المحيطات مغلقة تمامًا، لكان ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي قد تراكم على مدى ملايين السنين نتيجة النشاط البركاني، مما أدى في النهاية إلى ارتفاع درجة الحرارة بشكل دراماتيكي ومفاجئ. ولكن إذا استمر بعض التفاعل بين المحيط والغلاف الجوي، فقد تكون حلقات التغذية الراجعة المناخية أكثر تدريجية وتعقيدًا. قد تكون الطريق للخروج من التجمد العالمي أقل شبيهة بالذوبان المفاجئ وأكثر شبيهة بتخفيف بطيء من قبضة الشتاء.
تمتد الآثار إلى ما هو أبعد من ماضي الأرض. ينظر العلماء الذين يدرسون مناخات الكواكب — بما في ذلك تلك الخاصة بالمريخ والكواكب الخارجية البعيدة — إلى الأرض الكروية الثلجية كدراسة حالة في التطرف المناخي. يساعد فهم ما إذا كان الكوكب مجمدًا بشكل صارم أو مائي ديناميكي في تحسين نماذج القابلية للسكن ومرونة المناخ.
في المختبرات، يحلل الباحثون التشكيلات المعدنية المعروفة باسم كربونات القمة، التي تتراكم فوق الرواسب الجليدية، والتي تسجل العواقب الكيميائية للذوبان. في الحواسيب العملاقة، تعيد نماذج المناخ إنشاء الغلاف الجوي القديم مع شموس شابة باهتة وتكوينات قارية مختلفة. قطعة تلو الأخرى، تتضح الصورة.
الصورة الناشئة أقل حدة مما كان يُتصور سابقًا. بدلاً من عالم محبوس في سكون مطلق، قد تكون الأرض القديمة قد كانت ذات نسيج — جليد يحتك ضد فتحات ماء مفتوحة، وأشعة الشمس تتلألأ على الأسطح المتصدعة، وتيارات تتداول بهدوء تحت.
عبارة "الأرض الكروية الثلجية" أسرّت الخيال. قد تعبر "الأرض الكروية المائية" بشكل أفضل عن التعقيد.
في الوقت الحالي، يواصل العلماء اختبار هذه النماذج مقابل سجلات الصخور المبعثرة عبر القارات. النقاش ليس حول ما إذا كانت الأرض قد تجمدت — فقد تجمدت — ولكن حول مدى اكتمالها ومدى ديناميكيتها. مع تقدم الأبحاث، يبدو أن الفصول المجمدة من تاريخ كوكبنا أقل شبيهة بالصفحات الفارغة وأكثر شبيهة بالفسيفساء المعقدة.
في النهاية، لا تلغي الاكتشافات فكرة الأرض الباردة. بل تقوم بتحسينها. وفي القيام بذلك، تذكرنا أنه حتى في أبرد لحظاتها، كان كوكبنا نادرًا ما يكون بسيطًا.
تنبيه صورة الذكاء الاصطناعي الصور في هذه المقالة هي رسومات تم إنشاؤها بواسطة الذكاء الاصطناعي، تهدف فقط للمفهوم.
المصادر Nature Science BBC News Reuters National Geographic