مفاجأة مدوية.. كوكب الأرض كانت لديه حلقة مثل زحل.. كيف اختفت؟

في الماضي، ربما كانت الأرض تحتوي على حلقة كوكبية خاصة بها، مثل تلك الحلقات المحيطة بكوكب زحل.

لم تدم الحلقة الافتراضية طويلاً، فقط بضع عشرات من ملايين السنين. ولكن تلك المدة كانت كافية لترك انطباع دائم على السجل الجيولوجي للأرض، وفقًا لتحليل أجراه عالم الكواكب آندي تومكينز من جامعة موناش في أستراليا.

أعاد تومكينز وفريقه بناء ارتفاع غير عادي في عدد اصطدامات النيازك المعروفة باسم ارتفاع تأثير الأوردوفيشي، وقرروا أن حلقة تتحلل ببطء في مدار الأرض يمكن أن تكون تفسيرًا معقولًا للشذوذ.

قال تومكينز لمجلة ساينس ألرت: 'أحب أن أفكر في الشكل الذي قد تبدو عليه الأرض مع وجود حلقة حولها، مظهر مختلف تمامًا مقارنة باليوم'.

يضيف: 'على مدى ملايين السنين، سقطت المواد من هذه الحلقة تدريجيًا على الأرض، ما أدى إلى زيادة كبيرة في اصطدامات النيازك التي لوحظت في السجل الجيولوجي. كما نرى أن الطبقات في الصخور الرسوبية من هذه الفترة تحتوي على كميات غير عادية من حطام النيازك'.

يُعتقد أن الحلقات شائعة إلى حد ما في النظام الشمسي. تحتوي الكواكب الأربعة العملاقة على حلقات، وهناك أدلة على أن المريخ كانت لديه حلقة أيضًا. وهذا يثير السؤال: هل كان من الممكن أن يكون للأرض حلقة، في مكان ما في ماضيها المجهول؟

من غير المرجح أن نجد آثارًا لها في الفضاء، إذا كانت موجودة على الإطلاق؛ ولكن لفترة من الزمن خلال العصر الأوردوفيشي منذ ما يقرب من نصف مليار عام، ارتفعت اصطدامات النيازك فجأة لمدة حوالي 40 مليون عام. هناك مجموعة كاملة من الحفر التي ظهرت خلال هذا الوقت، متباعدة جدًا عن بعضها البعض.

هذا التباعد الضيق ليس فقط في الوقت، بل في الموقع أيضًا. حلل تومكينز وفريقه 21 حفرة ظهرت أثناء ارتفاع الاصطدام، ووجدوا أنها كانت جميعها ضمن خط عرض 30 درجة من خط الاستواء. لم يكن هذا واضحًا على الفور، لأنه خلال العصر الأوردوفيشي، كانت جميع قارات الأرض تشكل جزءًا من قارة عظمى تسمى جندوانا والتي تفككت منذ ذلك الحين وانجرفت بعيدًا.

قد يبدو تجمع الحفر غريبًا، ولكنه يصبح أكثر غرابة. يبدو أن القصف لم يسقط إلا على 30% من كتلة اليابسة المكشوفة، وكلها داخل المنطقة الاستوائية. لذا، في حين كانت النيازك أكثر انتشارًا مما نراه اليوم، فإن هذه التأثيرات المحددة كانت مقتصرة على جزء صغير من الكرة الأرضية.. تقريبًا كما لو أن مجموعة من الصخور سقطت من شريط ضيق من الصخور يحيط بمنتصف الأرض.

وبحسب تومكينز وزملائه، ربما كان هذا هو ما حدث بالضبط.

ويُظهِر التحليل أنه قبل نحو 466 مليون سنة، طار كويكب إلى جاذبية الأرض بالقدر المناسب. ولم يكن قريبًا جدًا بحيث سقط على الفور - لكنه كان قريبًا بما يكفي لتمزيقه بواسطة قوى المد والجزر، متجاوزًا حدودًا تُعرف باسم حد روش.

بالنسبة لكويكب غير مرتبط بشكل جيد، فإن حد روش على ارتفاع حوالي 15800 كيلومتر، وهذا أقل من بعض الأقمار الصناعية - وهو نطاق الارتفاع الذي يمكن أن يدور فيه حطام الكويكب الممزق حول الأرض في مدار مستقر نسبيًا، ويتحلل بمرور الوقت.

هذا يتفق مع ما لاحظه علماء في أماكن أخرى في النظام الشمسي. حلقات زحل مؤقتة، تسقط على الكوكب بمعدل سريع جدًا. ولقد رأينا المذنب شوماكر ليفي 9 وهو يصطدم بالمشتري في عام 1994 ــ ولكن ليس قبل أن تمزق جاذبية الكوكب المذنب، ما أدى إلى نشوء حقل من الحطام الذي دار حول الكوكب لسنوات. لذا فمن المعقول تماماً أن الأرض مزقت كويكباً ثم التهمته.

وتشكل التجمعات الناتجة عن الاصطدام دليلاً واحداً. وهناك أيضاً الكثير من مادة النيازك في الرواسب التي تراكمت في نفس الوقت، وعلى نفس الإطار الزمني. ويمكن ربط كل من هذين الدليلين بنفس الكويكب.

وربما يكون هناك تلميح آخر. ففي نهاية العصر الأوردوفيشي قبل نحو 445 مليون سنة، دخلت الأرض عصراً جليدياً مدمراً؛ وهو الأبرد منذ نصف المليار سنة الماضية. وربما أدت الحلقة التي تحيط بالأرض إلى تفاقم هذا الأمر من خلال إلقاء ظل على السطح. وهذا أمر تخميني إلى حد كبير في هذه المرحلة، ويتطلب مزيداً من التحقيق.

قال تومكينز: 'كان هناك شيء آخر يحدث في هذا الوقت وهو حدث التنوع البيولوجي الأوردوفيشي العظيم (التطور السريع للكائنات الحية المختلفة) - يخلق تغير المناخ السريع تحديات للحياة والحاجة إلى التطور. لذلك إذا كانت الحلقة هي التي دفعت تغير المناخ (وهذا أمر كبير في هذه المرحلة)، فقد تكون أيضًا هي التي دفعت التطور السريع'.

'إن المفهوم الممتع هنا هو أن هذه الطريقة قد تكون إحدى الطرق لتحويل كوكب شديد الحرارة إلى كوكب صالح للعيش. على سبيل المثال، إذا قمنا بإعادة توجيه كويكب كبير إلى مدار تفكك حول كوكب الزهرة، فإن التبريد سيؤدي إلى هطول أمطار جزئية على الغلاف الجوي، وربما تبريد كبير جدًا.'

ربما لن نتمكن من تحويل كوكب الزهرة إلى كوكب صالح للعيش على عجل. ولكن أليس من الممتع أن نتخيل أننا قادرون على ذلك؟

نُشر البحث في مجلة Earth and Planetary Science Letters.