علوم الأرض
سأعد هذه الورقة مقالة في شعرية الأرض.
— (1962)
إلى متى يمكن أن تبقى الأرض خضراء؟ نموذج مناخي يقدّم نطاقات، لا موعدًا لنهاية العالم
تضع تسع وعشرون محاكاة مناخية ثلاثية الأبعاد حدودًا مختلفة للغلاف الحيوي القائم على التمثيل الضوئي على الأرض بين نحو 1.35 و1.87 مليار سنة من الآن. تعتمد القيم على مسارات مبسطة عمدًا لتجوية الصخور والحرارة وأدنى مستويات ثاني أكسيد الكربون التي قد تستطيع النباتات استخدامها. وهي لا تتنبأ بموعد نهاية جميع النباتات أو جميع أشكال الحياة أو الحضارة أو الكوكب.
قشرة أولى رقيقة وشبه منصهرة: نموذج تقود فيه الاصطدامات، لا الحرارة الداخلية، عصر الهاديان
ترك أول دهر في تاريخ الأرض، الهاديان، سجلًا صخريًا شبه معدوم. تسأل هذه الدراسة النمذَجية كيف كانت ستبدو القشرة إذا لم نتجاهل الاصطدامات. باستخدام نموذج عشوائي متناقص لتدفق الاصطدامات ومحاكاة موثقة بالمقارنات المعيارية لتدفق الحرارة في القشرة والوشاح، يجد الباحثون أن حرارة الاصطدامات كانت ستتجاوز مجمل الحرارة الداخلية للأرض بما لا يقل عن رتبة مقدار واحدة خلال معظم الهاديان، تاركة قشرة رقيقة (أقل من نحو 5 كم) منصهرة جزئيًا على بعد بضعة كيلومترات فقط — أضعف، في رأيهم، من أن تدعم تكتونية الصفائح، ومعرضة لإعادة تدوير نفسها إلى الوشاح، ما قد يفسر ندرة مادة الهاديان الباقية. ومع انحسار الاصطدامات بعد نحو 3.9 Ga، أصبح بإمكان قشرة قارية دائمة أن تتشكل في الوقت الذي تظهر فيه أقدم الصخور الفلسية الباقية — وهو «ربما ليس مصادفة» بتعبير الباحثين الحذر. ولأنهم تعمدوا استخدام تسخين محافظ يمثل حدًا أدنى، فالنتيجة النوعية متينة حتى إن لم تكن الأرقام الدقيقة ثابتة. إنه نموذج قوي ومتماسك لطفولة الأرض، لا رصدًا مباشرًا لها.