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.
إضافة المواد المتطايرة الأساسية الضرورية للحياة، حدثت في وقت متأخر نسبيا في تكوين الأرض (شترستوك) تكوين الكواكبوأوضح 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.
الدراسة توفر رؤى قيّمة حول اللبنات الأساسية للكواكب الأخرى القريبة من الأرض مثل عطارد والزهرة (شترستوك) الصهارة الأمويعتقد 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 يكتشفون دليلا جديدا على مصدر الأصوات الغامضة في المحيط الجنوبي
تابع أحدث الأخبار عبر تطبيق
كشف الباحثون بجامعة كولومبيا البريطانية في فيكتوريا عن مصدر الاصوات الغامضة المسجلة فى اعماق المحيط الجنوبى فى حالة من الابهار العلمى ، حيث تشير أبحاث حديثة إلى أن هذه الأصوات قد تكون شكلا من أشكال التواصل بين حيوانات غير معروفة وفقا لما نشرته مجلة إندبندنت.
تم تسجيل هذه الأصوات المعروفة باسم (Bio-Duck) من قبل علماء نيوزيلنديين في أوائل الثمانينات وهي تحتوي على أربع نغمات غريبة وقصيرة وقبل عشر سنوات، قال العلماء إنهم وجدوا أدلة على أن الأصوات صدرت عن حيتان المنك القطبية الجنوبية ولكن جمعية الصوتيات الأمريكية أبدت شكوكا في ما يتعلق بهذه النظرية ما أثار تجدد التكهنات حول المصدر الحقيقي لهذه الأصوات.
وقال روس تشابمان الباحث بجامعة كولومبيا البريطانية في بيان صدر يوم الخميس 21 نوفمبر إن الأصوات قد تكون "محادثة" بين عدة حيوانات مضيفا: ربما كانوا يتحدثون عن العشاء أو ربما كانوا يتحدثون مع الأطفال أو ربما كانوا ببساطة يعلقون على تلك السفينة المجنونة التي استمرت في الذهاب والإياب وهي وتجر خلفها خيطا طويلا.
وأطلق على الأصوات اسم "بايو-داك" أو "البط الحيوي" نظرا لتشابهها مع أصوات البط.
وتنوعت التكهنات حول مصدر هذه الأصوات بما في ذلك أنها قد تكون أصوات غواصة تحت الماء أو سمكة أو مخلوق بحري آخر.
وعلى الرغم من أن أبحاثا سابقة أجرتها الإدارة الوطنية للمحيطات والغلاف الجوي وجامعة ديوك وغيرهما ربطت الأصوات بحيتان المنك إلا أن التعرف عليها لم يكن حاسما نظرا لعدم وجود مشاهدات بصرية لهذه الحيتان أثناء إصدار الأصوات.
وقال تشابمان، خلال الاجتماع الافتراضي رقم 187 للجمعية الصوتية الأمريكية إن هناك أدلة الآن على أن الأصوات قد تم إنتاجها بواسطة عدة حيوانات تشارك في محادثة.
وفي البداية كان العلماء مشككين في أن نغمات "بايو-داك" كانت بيولوجية في الأصل (مرتبطة بالكائنات الحية) بسبب تكرارها المستمر ومع ذلك بعد تحليل البيانات اكتشفوا أن أصواتا مشابهة قد سُمعت في مناطق أخرى حول نيوزيلندا وأستراليا.
وتم تسجيل الأصوات باستخدام هوائي صوتي وهو جهاز يكشف الضوضاء البحرية من جميع الاتجاهات ما سمح للعلماء بتحديد أن الأصوات كانت تأتي من مواقع مختلفة في المحيط مع وجود عدة مصادر للأصوات ومن المثير للاهتمام أن الأصوات كانت تحدث في أوقات مختلفة فعندما كان أحد المصادر يصدر صوتا و كان الآخرون صامتين ما يشير إلى نوع من التناوب في التواصل.
وعمل تشابمان مع فريقه على تحليل البيانات من التسجيلات في الثمانينيات واكتشفوا أن البيانات تحتوي على منجم ذهب من المعلومات حول العديد من أنواع الأصوات في المحيط، بما في ذلك من الثدييات البحرية.