(साइमन टर्नर, मैक्वेरी विश्वविद्यालय)


सिडनी, तीन अप्रैल (द कन्वरसेशन) पृथ्वी आज एकमात्र ज्ञात ग्रह है जिस पर प्लेट टेक्टोनिक्स हैं। ग्रह के मैग्मा पर चट्टानों के इन विशाल स्लैब की निरंतर गति से महाद्वीप बनते हैं और शायद इससे जीवन का सृजन करने में भी मदद मिली हो।


‘नेचर’ पत्रिका में आज प्रकाशित एक नए शोधपत्र में, मेरे सहकर्मियों और मैंने 4.5 अरब साल पहले पृथ्वी की सतह के रहस्यों का खुलासा किया है। इस प्रक्रिया में, हम सबसे बड़े स्थायी वैज्ञानिक रहस्यों में से एक को समझने का एक नया तरीका भी प्रदान करते हैं: प्लेट टेक्टोनिक्स कब शुरू हुआ?


जीवन के विकास से घनिष्ठ रूप से जुड़ा हुआ है:


पृथ्वी लगभग 4.5 अरब साल पुरानी है। कुछ वैज्ञानिकों का तर्क है कि अपने शुरुआती रूप में, ग्रह में प्लेट टेक्टोनिक्स नहीं थीं और इसके बजाय इसकी विशेषता स्थिर सतह (एक ढक्कन की कल्पना करें) रही होगी - मंगल ग्रह के समान।


दूसरों का कहना है कि इसकी विशेषता एपिसोडिक, स्टॉप-स्टार्ट टेक्टोनिक्स रही होगी।


प्लेट टेक्टोनिक्स महासागरों और वायुमंडल की संरचना से घनिष्ठ रूप से जुड़े हुए हैं क्योंकि प्लेटों की निरंतर गति कार्बन और अन्य तत्वों को भी इधर-उधर ले जाती है। यह पृथ्वी के आंतरिक भाग से गर्मी कैसे निकलती है, इससे भी निकटता से जुड़ा हुआ है।


इस वजह से, प्लेट टेक्टोनिक्स को पृथ्वी पर जीवन के विकास से भी घनिष्ठ रूप से जुड़ा हुआ माना जाता है।


एक विशिष्ट रासायनिक फिंगरप्रिंट


टेक्टोनिक प्लेटों की गति उनकी सीमाओं पर ज्वालामुखी गतिविधि उत्पन्न करती है। लेकिन द्वीप चापों पर, जैसे कि तथाकथित रिंग ऑफ फायर जो प्रशांत महासागर को घेरता है, इस ज्वालामुखी की एक विशिष्ट रासायनिक फिंगरप्रिंट है जो आज के औसत महाद्वीपीय सतह के लगभग समान है। उदाहरण के लिए, दुर्लभ पृथ्वी तत्वों के सापेक्ष तत्व नियोबियम की कमी है।


इस वजह से, वैज्ञानिक लंबे समय से सोचते रहे हैं कि प्लेट टेक्टोनिक्स की शुरुआत कब हुई, यह निर्धारित करने की कुंजी प्राचीन चट्टानों में इस फिंगरप्रिंट की पहली उपस्थिति को खोजना है।


दुर्भाग्य से, प्लेट टेक्टोनिक्स की क्रियाएं पृथ्वी की सतह की चट्टानों को भी संपीड़ित, पिघलाती और पुन: संसाधित करती हैं। परिणामस्वरूप, प्राचीन चट्टानें बहुत दुर्लभ हैं और संभवतः अब हेडियन ईऑन (4.5-4 बिलियन वर्ष पूर्व) से कोई भी शेष नहीं है।


वर्ष 2024 की शुरुआत में, मेरे नेतृत्व वाली शोध टीम ने एक नया दृष्टिकोण आजमाया। टीम में ऑक्सफ़ोर्ड विश्वविद्यालय, कर्टिन विश्वविद्यालय, क्वींसलैंड प्रौद्योगिकी विश्वविद्यालय और ल्योन विश्वविद्यालय के चार अन्य शोधकर्ता शामिल थे।


हमने उस समय की अवधि का अनुकरण करने के लिए गणितीय मॉडल का उपयोग किया जब पृथ्वी का कोर अभी भी बन रहा था और इसकी सतह में पिघली हुई चट्टान का एक महासागर शामिल था। विशेष रूप से, हमने पृथ्वी के शुरुआती मेंटल के पिघलने की डिग्री और इस प्रक्रिया के दौरान रासायनिक तत्वों के व्यवहार की जांच की।


हमारे परिणामों से पता चला कि पृथ्वी की सबसे प्रारंभिक सतह - जिसे प्रोटोक्रस्ट के रूप में जाना जाता है - जो हेडियन ईऑन के दौरान बनी थी, की रासायनिक संरचना आधुनिक औसत महाद्वीपीय सतह के समान होगी।


उदाहरण के लिए, नियोबियम को धातु में परिवर्तित कर पृथ्वी के केंद्र में भेज दिया जाता है जबकि दुर्लभ पृथ्वी तत्व मैग्मा में सतह पर आते हैं जो क्रस्ट बनाने के लिए क्रिस्टलीकृत होते हैं।


रासायनिक फिंगरप्रिंट हमेशा से मौजूद था


इस खोज का पृथ्वी के शुरुआती इतिहास के बारे में हमारे सोचने के तरीके पर बड़ा प्रभाव पड़ता है। इसका मतलब है कि महाद्वीपीय सतह का विशिष्ट रासायनिक फिंगरप्रिंट हमेशा से मौजूद था - और तब से केवल द्वीप चापों पर ही पुनर्नवीनीकरण किया गया। इसका अर्थ है कि इस का उपयोग यह निर्धारित करने के लिए नहीं किया जा सकता है कि प्लेट टेक्टोनिक्स कब शुरू हुआ।


पृथ्वी की प्रारंभिक सतह की भूगतिकी के आगे के मॉडलिंग की आवश्यकता है ताकि यह बेहतर ढंग से समझा जा सके कि यह कब अस्थिर हो गई। इसी तरह पृथ्वी के विकास और जीवन के अंतिम विकास के लिए इसके निहितार्थों का पुनर्मूल्यांकन भी आवश्यक है।


यह कार्य हमें यह सोचने का एक नया तरीका भी देता है कि अन्य चट्टानी ग्रहों पर महाद्वीप और जीवन कैसे बन सकते हैं।


(द कन्वरसेशन) नरेश