علماء يتتبعون تاريخ نشأة الأرض عن طريق فحص صهارة باطنها
تاريخ النشر: 13th, July 2023 GMT
استخدم باحثون طريقة مبتكرة لدراسة كيفية تشكل الأرض، من خلال فحص الصهارة التي تتدفق من أعماق باطن الكوكب.
وقال الباحثون في الدراسة التي نشرت في 5 يوليو/تموز الجاري بدورية "ساينس أدفانسز" (Science Advances) إن التوقيعات الكيميائية من عينات الصهارة تحتوي على سجل لتوقيت وطبيعة المواد التي اجتمعت لتشكيل الأرض.
وتظهر الدراسة أن الأرض المبكرة تراكمت من المواد الحارة والجافة، مما يشير إلى أن مياه كوكبنا -المكون الأساسي لتطور الحياة- ربما تكون قد وصلت في وقت متأخر من تاريخ تكوين الأرض.
وأوضح وي ليو المؤلف الرئيسي للدراسة طالب الدراسات العليا في معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا، أن أهمية النتائج تتمثل في تحسين فهمنا للكيفية التي جرى بها تكوين الكواكب، وهو موضوع لا يزال يثير نقاشا علميا قويا. علاوة على ذلك، فإن الدراسة توفر رؤى قيمة حول اللبنات الأساسية للكواكب الأخرى القريبة من الأرض مثل عطارد والزهرة، والتي يعتقد أيضا أنها نشأت من مواد جافة مماثلة لكوكب الأرض.
وأضاف "ليو" في البيان الصحفي المنشور على موقع "فيز دوت أورغ" (Phys.org) أن مثل هذه الدراسة التي تتناول استكشاف الكواكب الخارجية تمثل أهمية كبيرة، لأن دراسة الماء ربما يكون أفضل وسيلة للبحث عن حياة خارج كوكب الأرض، وتابع "في الدراسة، استخدمنا الديناميات الجزيئية لتقدير معاملات تقسيم سيليكات المعدن لليود والبلوتونيوم في أثناء تكوين اللب، ووجدنا أن كلا من اليود والبلوتونيوم ينقسمان جزئيا إلى سائل معدني".
وأشار الباحث إلى أنه عن طريق استخدام نمذجة تشكيل اللب متعددة المراحل، أظهر الفريق أن تشكيل اللب وحده من غير المرجح أن يفسر الاختلافات بين كل من اليود أو البلوتونيوم في خزانات الوشاح. بدلا من ذلك، كشفت النتائج عن تاريخ تراكم غير متجانس للمعادن في وشاح الأرض، حيث أعقب التراكم السائد للكواكب الصغيرة المتباينة الفقيرة المتقلبة مرحلة ثانوية من تراكم النيازك غير المتمايزة الغنية بالمواد المتطايرة.
وقد يعني هذا التفسير أن الأرض ورثت جزءا من المواد المتطايرة، بما في ذلك مياهها، من التراكم المتأخر للكوندريت، مع مساهمة كربونية ملحوظة. والكوندريت هو عبارة عن نيزك حجري غير معدني لم تتغير خصائصه عن الأصل الأم الذي انفصل عنه، بفعل الانصهار على سبيل المثال.
ويعتقد الباحثون أن الصهارة الأم يمكن أن تكون قد تولدت من مجموعة متنوعة من الأعماق في داخل الأرض، بما في ذلك الوشاح العلوي، الذي يبدأ على بُعد حوالي 15 كيلومترا تحت السطح ويمتد لحوالي 680 كيلومترا، أو الوشاح السفلي، الذي يمتد من عمق 680 كيلومترا وصولا إلى حدود الوشاح الأساسي عند حوالي 2900 كيلومتر تحت الأرض، وفقا للبيان الصحفي.
ويتضمن تكوين الأرض تراكم المواد بمرور الوقت. وتعطي العينات المأخوذة من الوشاح السفلي والعلوي أدلة مختلفة عما كان يحدث بمرور الوقت أثناء تراكم الأرض. ومن خلال فحص التواقيع الكيميائية في أعماق الأرض، لاحظ العلماء غياب المواد المتطايرة، مثل الماء واليود، والتي تتبخر بسرعة.
في المقابل، عندما حلل الباحثون عينات من الوشاح العلوي، اكتشفوا وجودا أعلى بكثير من المواد المتطايرة، وكانت نسب هذه المواد أكبر بـ3 مرات من تلك الموجودة في الوشاح السفلي. وبناء على هذه النسب الكيميائية، طور الباحثون نموذجا قدم تصورات بشأن نشأة الأرض من المواد الحارة كالصهارة، والجافة كالنيازك.
كما أشارت النتائج إلى أن إضافة المواد المتطايرة الأساسية الضرورية للحياة، بما في ذلك الماء، حدثت في وقت متأخر نسبيا في تكوين الأرض، وتحديدا خلال آخر 15% أو أقل من تطور الكوكب.
المصدر: الجزيرة
كلمات دلالية: من المواد
إقرأ أيضاً:
علماء: دوامة قطبية قوية وراء موجة الوفيات في بريطانيا وأيرلندا
كشف علماء أن العواصف الشتوية المدمرة التي أدت إلى وفيات وانقطاعات للتيار الكهربائي في جميع أنحاء المملكة المتحدة وأيرلندا كانت مدفوعة بدوامة رياح شديدة على ارتفاع أميال فوق القطب الشمالي.
كشف العلماء أن العواصف الشتوية المدمرة التي أدت إلى وفيات وانقطاعات للتيار الكهربائي في جميع أنحاء المملكة المتحدة وأيرلندا كانت مدفوعة بدوامة رياح شديدة على ارتفاع أميال فوق القطب الشمالي
ووفق "دايلي ميل"، في فبراير (شباط) 2022، ضربت ثلاث عواصف، سُميت دادلي ويونيس وفرانكلين ، البلاد في غضون أسبوع، و فقد أشخاص حياتهم وانقطعت الكهرباء عن 1.4 مليون منزل مع تسجيل هبات رياح قياسية بلغت سرعتها 122 ميلاً في الساعة.
وحينها اجتاحت فيضانات واسعة النطاق، وأظهرت لقطات دراماتيكية أشجاراً تُقتلع في جميع أنحاء البلاد، كانت هذه هي المرة الأولى التي تُسجل فيها ثلاث عواصف مُسماة خلال فترة سبعة أيام منذ بدء نظام تسمية العواصف في عام 2015.
واخيراً، اكتشف الخبراء أن هذه المجموعة من العواصف كانت مرتبطة برياح أقوى في طبقة الستراتوسفير في القطب الشمالي.
واكتشف باحثون من جامعة ليدز وجود دوامة قطبية ستراتوسفيرية (SPV) قوية للغاية - وهي كتلة دوارة كبيرة من الهواء البارد في طبقة الستراتوسفير على ارتفاع حوالي 15 ميلاً فوق القطب الشمالي - في ذلك الوقت.
ويقول الباحثون إن هذا زاد من احتمالية حدوث عواصف شديدة تؤثر على المملكة المتحدة وشمال أوروبا خلال ذلك الشهر بما يصل إلى ثلاثة أضعاف.
وكشف العلماء أن العواصف الشتوية المدمرة التي أدت إلى وفيات وانقطاعات للتيار الكهربائي في جميع أنحاء المملكة المتحدة وأيرلندا كانت مدفوعة بدوامة رياح شديدة على ارتفاع أميال فوق القطب الشمالي.
وأضافوا أن هذه القوة الهائلة للعاصفة زادت من احتمالية وصول ثلاث عواصف أو أكثر إلى المملكة المتحدة خلال أسبوع واحد بنسبة 80% تقريباً مقارنةً بالفترة التي كانت فيها العاصفة عادية.
وقال الدكتور رايان ويليامز، الباحث الرئيسي الذي أجرى البحث أثناء عمله في جامعة ليدز: "يُظهر بحثنا الحاجة إلى فهم أفضل للعوامل المُحفزة المختلفة لمسار عاصفة شمال الأطلسي، مثل حالة الدوامة القطبية الستراتوسفيرية التي يُمكن التنبؤ بها مُسبقاً قبل عدة أسابيع، وتُعد القدرة على إصدار تحذيرات مبكرة بشأن احتمالية حدوث ظواهر جوية قاسية أمراً بالغ الأهمية في ظل تغير المناخ، حيث توجد أدلة على أن العواصف الشتوية الكبرى ستصبح أكثر شدة، مما يؤدي إلى تفاقم آثار مثل الفيضانات وأضرار الرياح".
وقال المؤلف المشارك جيف نايت، كبير علماء التنبؤات الشهرية في مكتب الأرصاد الجوية: "من المفهوم منذ فترة أن طبقة الستراتوسفير في القطب الشمالي يمكن أن تؤثر على طبيعة الشتاء الذي نشهده في المملكة المتحدة، لكن هذه النتائج تُظهر أنها يمكن أن تؤثر حتى على حدوث نوبات عاصفة خلال الموسم".
قبل انطلاقه غدا.. أعضاء لجنة تحكيم مهرجان SITFY-Georgia يصلون مطار تبيلسي