در امتداد ساحل شرقی خلیج هادسون در استان کبک، در نزدیکی منطقه اینوئیتی اینوکجواک، نواری از سنگهای آتشفشانی با رنگهای سبز تیره و روشن و لکههای صورتی و سیاه وجود دارد که بهتازگی به عنوان قدیمیترین سنگهای شناختهشده زمین شناسایی شدهاند.
دو روش مستقل سنیابی نشان دادهاند که سنگهای ناحیه موسوم به «کمربند سنگ سبز نوووآگیتوک» (Nuvvuagittuq Greenstone Belt) در شمال کبک، به ۴.۱۶ میلیارد سال پیش، یعنی دوران هادئن ( Hadean eon) بازمیگردند. این دوران ابتدایی زمین به نام خدای جهان زیرین و فرمانروای مردگان در اساطیر یونان، هادس، نامگذاری شده و نمایانگر دورهای از تاریخ زمین با شرایطی جهنمی است.
پژوهشگران میگویند این منطقه دارای بقایای نادری از قدیمیترین پوسته جامد زمین است. سنگهای کمربند نوووآگیتوک عمدتاً سنگهای آتشفشانی دگرگونشده با ترکیب بازالتی هستند. سنگ دگرگونشده نوعی سنگ است که با گذشت زمان تحت فشار و حرارت تغییر یافته و بازالت نیز یکی از سنگهای آتشفشانی رایج است.
نمونههای بررسیشده در این مطالعه، سنگهای نفوذی (intrusions) هستند، یعنی سنگهایی که زمانی ماگما به درون لایههای سنگی نفوذ کرده و پس از سرد شدن در زیر زمین سخت شده است.
دانشمندان با بهرهگیری از دو روش سنیابی مبتنی بر واپاشی رادیواکتیو عناصر ساماریوم و نئودیمیوم به یک نتیجه مشترک رسیدند: این سنگها ۴.۱۶ میلیارد سال قدمت دارند.
تحلیلهای شیمیایی آتی میتواند شرایط زمین در دوران هادئن را که به دلیل کمبود بقایای فیزیکی همچنان در ابهام است، روشنتر کند. پروفسور جاناتان اونیل از دانشگاه اتاوا که هدایت این مطالعه را بر عهده داشته و نتایج آن در نشریه Science منتشر شده، میگوید: «از آنجا که این کمربند تنها بازمانده سنگی از دوران هادئن است، پنجرهای منحصر بهفرد برای درک چگونگی شکلگیری نخستین پوسته زمین و فرآیندهای ژئودینامیکی آن فراهم میکند.»
احتمال دارد این سنگها زمانی شکل گرفته باشند که باران بر سطح ماگمای داغ باریده و آن را سرد و جامد کرده باشد؛ بارانی که از تبخیر آب دریاهای اولیه زمین پدید آمده بود.
اونیل میافزاید: «از آنجا که برخی از این سنگها از رسوب ناشی از آب دریاهای باستانی تشکیل شدهاند، میتوانند درباره ترکیب، دمای اقیانوسهای اولیه و محیط احتمالی پیدایش حیات اطلاعات ارزشمندی ارائه دهند.»
پیش از این، قدیمیترین سنگهای شناختهشده متعلق به حدود ۴.۰۳ میلیارد سال پیش در مناطق شمالغربی کانادا بودند. البته بلورهایی از ماده معدنی زیرکن از استرالیا نیز با قدمتی حدود ۴.۴ میلیارد سال شناسایی شدهاند، ولی اینها سنگ کامل نبودهاند.
دوران هادئن از آغاز شکلگیری زمین (حدود ۴.۵ میلیارد سال پیش) تا ۴.۰۳ میلیارد سال پیش ادامه داشته است. در آغاز این دوران، برخورد عظیمی با زمین روی داد که تصور میشود منجر به تشکیل ماه شده باشد. با این حال، در زمانی که سنگهای نوووآگیتوک شکل گرفتند، زمین دیگر به شکل قابلتشخیصی درآمده بود.
اونیل تأکید میکند: «بر خلاف تصور رایج، زمین در تمام دوران هادئن یک گوی مذاب نبود. تا حدود ۴.۴ میلیارد سال پیش، پوستهای سنگی عمدتاً بازالتی وجود داشته که با اقیانوسهای کمعمق و گرم پوشیده شده بود. همچنین، جوّی هرچند متفاوت با امروز نیز شکل گرفته بود.»
او در ادامه به اختلافات پیشین درباره سن این سنگها اشاره میکند. در مطالعهای در سال ۲۰۰۸، نتایج متفاوتی برای لایههای آتشفشانی حاوی این سنگهای نفوذی گزارش شده بود؛ یکی ۴.۳ میلیارد سال و دیگری بین ۳.۳ تا ۳.۸ میلیارد سال. اونیل میگوید تفاوت در نتایج ممکن است ناشی از حساسیت برخی روشها به رویدادهای حرارتی پس از شکلگیری سنگ باشد که دادهها را دچار خطا کرده است.
وی میافزاید: «نتایج جدید با دو روش مجزا و همسو، حداقل سن سنگهای آتشفشانی را نشان میدهد، چرا که سنگهای نفوذی باید جوانتر از آنها باشند. با این حساب، سن بهترین برآورد برای سنگهای آتشفشانی حاوی این نفوذها همان ۴.۳ میلیارد سال است که در مطالعه سال ۲۰۰۸ نیز آمده بود.»
