पहला महाद्वीप

हम जिस जमीन पर चलते हैं वह कहां से आई? मनुष्यों के रूप में, हम भूमि को हल्के में लेते हैं, इस तथ्य के बावजूद कि आज भी, यह पृथ्वी की सतह का लगभग एक तिहाई भाग ही कवर करती है। क्या अधिक है, भूमि काफी हद तक द्वि-आयामी है। छोटे बिल बनाने वाले जानवरों के अपवाद के साथ, हमारी अधिकांश गतिविधि सतह पर होती है। दूसरी ओर, महासागर का एक विशाल तीसरा आयाम है, जो हर तरह से विभिन्न प्रकार के जीवों की मेजबानी करता है। "इस ग्रह को पृथ्वी कहना कितना अनुचित है", विज्ञान-कथा उपन्यासकार आर्थर सी. क्लार्क ने एक बार लिखा था, "जब इसे स्पष्ट रूप से महासागर कहा जाना चाहिए"।

जैसा भी हो, हमारे पास अपनी जमीन है। और हम यह मान लेते हैं कि यह भूमि हमेशा पृथ्वी पर मौजूद थी, भले ही एक अलग रूप में, एक अलग जलवायु के साथ और विभिन्न प्राणियों द्वारा बसाई गई हो।

भूविज्ञान हमें बताता है कि ऐसा भी नहीं था।

हम भूमि के समय में रहते हैं, लेकिन एक समय था जब पृथ्वी के पास कोई भूमि नहीं थी। संक्रमण कैसे हुआ यह एक रहस्य बना हुआ है, लेकिन मौजूदा खनिजों की संरचना को देखते हुए हम महाद्वीपों के निर्माण के बारे में काफी कुछ बता सकते हैं।

शायद, अपने तरीके से पीछे की ओर काम करके, हम पहले महाद्वीप के बारे में सच्चाई जान सकते हैं।

भूवैज्ञानिक दृष्टि से पृथ्वी को चार वर्गों में वर्गीकृत किया जा सकता है। वहाँ सतह परत है जिसे पपड़ी कहा जाता है। यदि पृथ्वी एक सेब होती तो उसकी पपड़ी उसकी त्वचा की मोटाई होती। हम पपड़ी पर चलते हैं, यह सभी महाद्वीपों और समुद्र तल को बनाता है। भूपर्पटी के नीचे एक परत होती है जिसे मेंटल कहते हैं। यह परत हजारों किलोमीटर गहरी है और पृथ्वी के आयतन का 84% हिस्सा बनाती है। इसे ठोस समझा जाता है लेकिन भूगर्भीय समय के पैमाने पर यह अत्यधिक चिपचिपे तरल की तरह व्यवहार करता है, कारमेल की तरह। इसके नीचे तरल बाहरी कोर है और उसके नीचे चट्टान की ठोस गेंद है जिसे आंतरिक कोर के रूप में जाना जाता है।

महाद्वीप, परिभाषा के अनुसार, पानी जैसे तरल पदार्थ द्वारा अलग की गई पपड़ी पर भूमि के बड़े समूह हैं। इस परिभाषा के अनुसार, पृथ्वी एकमात्र ज्ञात ग्रह है जिसमें महाद्वीप हैं। जबकि मंगल जैसे ग्रहों के अतीत में कुछ समान भू-भाग हो सकते हैं, चूंकि मंगल पर कोई तरल पानी नहीं है, पृथ्वी महाद्वीपों वाला एकमात्र ग्रह है।

पिछली शताब्दी में, अल्फ्रेड वेगेनर ने कॉन्टिनेंटल ड्रिफ्ट थ्योरी का प्रस्ताव दिया था, जिसके अनुसार पृथ्वी में एक बार एक एकीकृत महाद्वीप था जो समय के साथ सात महाद्वीपों का निर्माण करने के लिए बह गया, जिसे हम आज जानते हैं। इस सिद्धांत को आज तथ्य के रूप में स्वीकार कर लिया गया है।

वेगेनर के सिद्धांत का एक सरल सत्यापन आज के विभिन्न भूभागों पर जीवाश्मों में समानता का अध्ययन करके देखा जा सकता है। संदेह में किसी के लिए, ध्यान दें कि दक्षिण अमेरिका का पूर्वी तट अफ्रीका के पश्चिमी तट के साथ कितनी अच्छी तरह से संरेखित है।

पृथ्वी का गठन 4.6 अरब साल पहले हुआ था (यह 4,600,000,000 साल है!)। 4.6 से 4 अरब साल पहले के युग को हेडियन एयॉन कहा जाता है, जिसका नाम नर्क के ग्रीक देवता हेड्स के नाम पर रखा गया है। पहले वैज्ञानिकों का मानना ​​था कि पृथ्वी एक आग के गोले के रूप में शुरू हुई थी और समय के साथ, बाहरी सतह ठंडी होकर उस भूमि का निर्माण करती है जिसे आज हम जानते हैं। हालाँकि, अब हम जानते हैं कि पहले महाद्वीपों के बनने से पहले पृथ्वी पानी से ढकी हुई थी।

यह खोज जिरकोन खनिज की बदौलत की गई थी।

जिरकोन या ZrSiO4 के क्रिस्टल में एक विशेष गुण होता है। एक बार बनने के बाद, यदि उनकी मूल चट्टान पूरी तरह से नष्ट हो जाती है, तब भी वे बने रहते हैं, वे वस्तुतः अविनाशी हैं। एक अतिरिक्त बोनस यह है कि वे बहुत दुर्लभ भी नहीं हैं।

इन खनिजों की आयु भी उनके यूरेनियम से लेड संघटन का अध्ययन करके आसानी से पाई जा सकती है। ज़िक्रोन क्रिस्टल में यूरेनियम और थोरियम परमाणु शामिल होते हैं (दोनों परमाणु ईंधन के रूप में जाने जाते हैं)। हालाँकि, ये वही क्रिस्टल जब बनते हैं तो सीसे के परमाणुओं को अस्वीकार कर देते हैं।

समय के साथ, अस्थिर यूरेनियम रेडियोधर्मी क्षय के माध्यम से सीसा बन जाता है - जिसका अर्थ है कि आप यूरेनियम के अनुपात को मापने के लिए यह पता लगा सकते हैं कि क्रिस्टल कितना पुराना है। एक युवा क्रिस्टल में यूरेनियम का उच्च अनुपात होगा, जबकि एक पुराने में, यूरेनियम का अपेक्षाकृत उच्च अनुपात पहले ही सीसा में बदल चुका होगा।

अधिक प्रासंगिक तथ्य यह है कि जिक्रोन क्रिस्टल पर्यावरण के बारे में जानकारी प्रकट करते हैं जिसमें उन्होंने गठन किया था। यह उनके ऑक्सीजन आइसोटोप अनुपात के माध्यम से घटाया जा सकता है।

ऑक्सीजन के दो स्थिर समस्थानिक होते हैं: ¹⁸O और ¹⁶O। ¹⁸O, दो और परमाणुओं के साथ, ¹⁶O से भारी है।

जब वे बरसते हैं, तो ¹⁸O वाले पानी के अणु अपने हल्के समकक्षों की तुलना में अधिक आसानी से संघनित होते हैं। और जब वाष्पीकरण होता है, तो ¹⁶O अणु पहले चले जाते हैं और ¹⁸O अणु पीछे रह जाते हैं। इसलिए हम काफी हद तक यह मान सकते हैं कि महासागरों में ¹⁶O का स्तर गर्म अवधि के दौरान अधिक था, जबकि ¹⁸O कूलर, वर्षा काल के दौरान हावी था।

यह इन अनुपातों में है कि जिरकोन क्रिस्टल में ऑक्सीजन परमाणु कब्जा कर लिया जाता है, जो उस समय के रासायनिक श्रृंगार का एक समय कैप्सूल या स्नैपशॉट बनाता है। जिरकॉन को देखकर हम बता सकते हैं कि वे कब बने थे और उस समय तापमान क्या था।

और, उस जानकारी के साथ, हम अनुमान लगा सकते हैं कि वास्तव में उन जिक्रोन क्रिस्टलों का निर्माण कैसे हुआ।

पृथ्वी के मेंटल में, ऑक्सीजन समस्थानिक अनुपात हमेशा लगभग 5.3 होता है। एक त्वरित टिप्पणी: इसका मतलब यह नहीं है कि ¹⁸O से ¹⁶O का 5.3 गुना अधिक है। इस मान का आधिकारिक नाम δ¹⁸O या "डेल्टा-ओ-18" है, जहां "डेल्टा" का अर्थ "समुद्र के पानी से अंतर" है। इसलिए जब हम यहां के अनुपात की समुद्र के पानी के अनुपात से तुलना करते हैं, तो अंतर 5.3 है।

यदि डेल्टा-ओ-18 का मान 0 और 5.3 के बीच है, तो इसका मतलब है कि चट्टान में जमने से पहले उच्च तापमान वाले पानी के साथ व्यापक मैग्मा संपर्क था। (स्वाभाविक रूप से, समुद्र के पानी का डेल्टा-ओ-18 मान शून्य है, क्योंकि हम बाकी सब चीजों की तुलना इसी से कर रहे हैं)

यदि डेल्टा-ओ-18 5.3 से अधिक है, तो इसका मतलब है कि मैग्मा ने पृथ्वी की सतह पर चट्टानों के साथ बातचीत की , बजाय इसके पानी के। ये सतही चट्टानें पहले बारिश या समुद्र के पानी के साथ परस्पर क्रिया करती होंगी। जैसा कि पहले उल्लेख किया गया है, बारिश के पानी में अधिक भारी ¹⁶O होता है। इसका मतलब है कि चट्टानों में भी यह अधिक होता, और मैग्मा में दबे और पिघले, उस उच्च मूल्य को बरकरार रखा, जो अंततः क्रिस्टलीकरण के दौरान हमारे टाइम-कैप्सूल ज़िरकॉन में पारित हो गया होता।

सबसे पुराने जिक्रोन में डेल्टा-ओ-18 लगभग 7.4 है। अर्थात हैडियन युग में पृथ्वी की सतह पर पानी प्रचुर मात्रा में मौजूद रहा होगा। यह कैसे हो सकता है? आखिरकार, यह एक समय अवधि थी जो अपने नरक की आग और ज्वालामुखियों के लिए जानी जाती थी।

भूवैज्ञानिकों ने समस्या के बारे में सोचा है, और अपने सबसे प्रशंसनीय उत्तर के साथ आए हैं: पानी शायद बाहरी अंतरिक्ष से पृथ्वी पर लाया गया था। हैडियन युग पृथ्वी की सतह के लिए एक कठिन अवधि थी, जिस पर बाहरी अंतरिक्ष उल्कापिंडों द्वारा भारी बमबारी की गई थी। हम यह जानते हैं क्योंकि चंद्रमा पर भूमि से पता चलता है कि ये उल्कापिंड प्रभाव 3.5 अरब साल पहले तक नियमित थे: इन हमलों के अवशेष आज चंद्रमा पर क्रेटर के रूप में देखे जा सकते हैं।

यदि पृथ्वी की सतह लगभग पूरी तरह से पानी से ढकी हुई थी, तो पहला स्थिर महाद्वीपीय नाभिक कैसे बना? कोई भी भूमि जो बनी है वह मैग्मा में क्यों नहीं डूबी?

इस साल की शुरुआत में एक नए अध्ययन में, तीन संस्थानों - कर्टिन विश्वविद्यालय, पश्चिमी ऑस्ट्रेलिया के भूवैज्ञानिक सर्वेक्षण और संयुक्त राज्य अमेरिका के मैरीलैंड विश्वविद्यालय के शोधकर्ताओं ने भूमि के प्राचीन अतीत की जांच करने के लिए एक साथ मिलकर काम किया। उन्होंने दुनिया के सबसे पुराने उजागर भूभाग की जांच करके ऐसा किया: ऑस्ट्रेलिया का पिलबारा क्रेटन।

क्रेटन महाद्वीप का एक पुराना और स्थिर हिस्सा है। इसका मतलब है कि वे लाखों वर्षों से सतह पर स्थिर रूप से बने हुए हैं। पिलबारा क्रेटन आर्कियन युग के कई महाद्वीपीय अवशेषों में से एक है, जो 4.0 से 2.5 अरब साल पहले का है। हैडियन युग के बाद, यह उस समय के आसपास था जब उल्कापिंड के प्रभाव की दर पृथ्वी पर घट रही थी।

वहां की चट्टानों में जिरकॉन की उम्र और डेल्टा-ओ-18 मूल्यों का अध्ययन करके, शोधकर्ताओं ने निष्कर्ष निकाला कि इस क्रेटन के गठन के तीन चरण थे। आगे क्या है एक दिलचस्प विश्लेषण है।

पहले चरण के ज़िरकॉन्स को दो समूहों में वर्गीकृत किया जा सकता है: वे जिनके डेल्टा-ओ-18 मान पृथ्वी की पपड़ी के ठीक नीचे मेंटल के समान हैं; और जिनके ऑक्सीजन मेकअप के लिए बहुत उथली प्रक्रिया की आवश्यकता होती है। दूसरे चरण में डेल्टा-ओ-18 मेंटल से मेल खाता है। और अंत में, चरण तीन से जिक्रोन में डेल्टा-ओ-18 मान होते हैं जिन्हें सतह सामग्री के साथ बातचीत की आवश्यकता होती है।

जैसा कि आप देख सकते हैं, ऐसा प्रतीत होता है कि ज़िरकॉन पहले सतह के पास बने थे, और धीरे-धीरे गहरे बनने लगे। लेकिन क्या सच में ऐसा था? चट्टानों की विभिन्न रचनाओं का अध्ययन करने वाले शोधकर्ता अन्यथा सुझाव देते हैं।

सबसे पहले (शोधकर्ताओं के बारे में सोचें), एक उल्कापिंड विस्फोट हुआ था। एक बड़ी वस्तु पृथ्वी की पानी की सतह में घुस गई - दिन में एक सामान्य घटना, लेकिन इस बार, प्रभाव ने मैग्मा के गर्म पानी के लंबे समय तक संपर्क का कारण बना, और "लंबे समय तक" से मेरा मतलब कई मिलियन वर्ष है। प्रभाव से ही पास में मैग्नीशियम युक्त चट्टानें बन जातीं, जबकि लोहे से भरपूर चट्टानें थोड़ी और दूर बन जातीं। इस बीच, मैग्मा और गर्म पानी के संयोजन ने उप-मेंटल में पाए जाने वाली स्थितियों को बहुत समान बना दिया: इतना अधिक कि ऑक्सीजन आइसोटोप अनुपात भी समान थे।

अगले सौ-मिलियन-विषम वर्षों के दौरान, भारी सामग्री मेंटल में डूब गई, जबकि हल्का मैग्मा सतह पर चला गया। इस अलगाव ने लाइटर की परत को उत्प्लावक होने दिया और तैरते रहने में सक्षम बना दिया ... अंततः "क्रस्ट" का निर्माण किया जिससे हम आज परिचित हैं।

चरण-दो जिक्रोन तब से हैं जब पपड़ी स्थिर हो गई थी। मेंटल से मैग्मा क्रस्ट बेस के चारों ओर फैलता है, यही वजह है कि स्टेज-दो ज़िरकॉन्स में ज्यादातर डेल्टा-ओ-18 मान होते हैं जो मेंटल में पाए जाते हैं।

अंत में, तीसरे चरण में, जिक्रोन के ऊपर-मैंटल अनुपात होता है। इससे पता चलता है कि बेस क्रस्ट के ऊपर से काफी चट्टान थी जो नीचे मेग्मा में शामिल हो गई थी।

पिलबारा क्रेटन एक दिलचस्प कहानी बताता है, लेकिन जो अधिक महत्वपूर्ण है वह यह है कि अन्य क्रेटन सहमत हैं। भूवैज्ञानिक हमें बताते हैं कि जो पैटर्न यहां देखा गया था, वही पैटर्न अन्य क्रैटन में भी पहचाना जा सकता है। इसका अनिवार्य रूप से मतलब है कि पृथ्वी पर पहली भूमि को स्थिर करने के लिए उल्का विस्फोट जिम्मेदार थे; कि इस ग्रह से संबंधित हर महाद्वीप विशाल अंतरिक्ष चट्टानों द्वारा इसकी सतह पर दुर्घटनाग्रस्त होने से संभव हुआ है।

हम उल्काओं को विनाशकारी शक्ति के रूप में समझते हैं। उन्हें हमेशा एक विश्व-समाप्ति आपदा के रूप में चित्रित किया जाता है। उल्का विस्फोट का कारण बनता है; उल्काओं ने डायनासोर को मार डाला; एक उल्कापिंड के कारण हर कोई ऊपर नहीं देखना चाहता था ।

यह धारणा आंशिक रूप से सच है, लेकिन क्रैटन हमें बताते हैं कि उल्काएं बहुत अधिक हैं। किसी भी प्राकृतिक शक्ति की तरह, वे निर्माता और विध्वंसक दोनों हैं; वे उस भूमि को बाधित कर सकते हैं जिसके हम अभ्यस्त हैं, लेकिन इससे पहले कि हम उल्काओं के बारे में शिकायत करें, हमें यह याद रखना चाहिए: शायद वे ही थे जिन्होंने हमें वह भूमि दी, जिस पर हम रहते हैं।

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