دراسة: “الولادة الفوضوية” للأكسجين في الغلاف الجوي الأرضي استغرقت 200 مليون سنة
تاريخ النشر: 18th, June 2024 GMT
الولايات المتحدة – أصبح استنشاق الأكسجين على الأرض أمرا بسيطا للغاية الآن، إلا أن تراكمه الأولي على الكوكب لم يكن سهلا.
ووفقا لدراسة جديدة، استغرقت الأرض نحو 200 مليون سنة للحصول على الأكسجين، ويشير العلماء إلى هذه الظاهرة باسم حدث الأكسدة العظيم (GOE).
وقال العلماء إنه منذ نحو 2.5 مليار سنة، بدأ الأكسجين الحر، أو O2، في التراكم لأول مرة إلى مستويات كبيرة في الغلاف الجوي للأرض، ما مهد الطريق لظهور الحياة المعقدة على كوكبنا المتطور.
وقام العلماء بتحليل نسب نظائر الثاليوم المستقرة. وركز فريق البحث على الصخور البحرية في جنوب إفريقيا، ما أدى إلى إلقاء نظرة ثاقبة على ديناميكيات أكسجة المحيطات خلال هذه الفترة الحاسمة من تاريخ الأرض.
ومن خلال تحليل نسب نظائر الثاليوم المستقرة والعناصر الحساسة للأكسدة والاختزال، اكتشفوا أدلة على وجود تقلبات في مستويات الأكسجين البحري التي تزامنت مع التغيرات في الأكسجين الجوي.
وقال تشادلين أوستراندر، الأستاذ المساعد في قسم الجيولوجيا والجيوفيزياء بجامعة يوتا: “لقد استمر هذا الحدث 200 مليون سنة على الأقل. إن تتبع تراكم الأكسجين في المحيطات كان صعبا للغاية حتى الآن”.
وأضاف: “تشير البيانات الناشئة إلى أن الارتفاع الأولي للأكسجين في الغلاف الجوي للأرض كان ديناميكيا، وكان يتكشف بشكل متقطع ربما حتى قبل 2.2 مليار سنة. وتؤكد بياناتنا صحة هذه الفرضية، بل وتذهب خطوة أخرى إلى الأمام من خلال توسيع هذه الديناميكيات لتشمل المحيط”.
واكتشف فريق أوستراندر في وقت سابق أن الأكسجين لم يصبح جزءا دائما من الغلاف الجوي إلا بعد نحو 200 مليون سنة من بدء عملية الأوكسجين العالمية، أي في وقت متأخر كثيرا عما كان يعتقد سابقا.
والدليل القاطع على وجود غلاف جوي يعاني من نقص الأكسجين هو وجود توقيعات نظائر الكبريت النادرة والمستقلة عن الكتلة في السجلات الرسوبية قبل حدث الأكسدة الكبير (GOE).
وفي الواقع، هناك عدد قليل جدا من العمليات على الأرض يمكنها توليد توقيعات نظائر الكبريت هذه، ومن المعروف أن الحفاظ عليها في السجل الصخري يتطلب بالتأكيد غياب الأكسجين الموجود في الغلاف الجوي، وفقا للعلماء.
وخلال النصف الأول من تكوين الأرض، كان الغلاف الجوي والمحيطات خاليا إلى حد كبير من الأكسجين. ويبدو أن هذا الغاز تم إنتاجه بواسطة البكتيريا الزرقاء في المحيط قبل حدث الأكسدة الكبير (GOE)، ولكن في هذه الأيام الأولى تم تدمير الأكسجين بسرعة في التفاعلات مع المعادن المكشوفة والغازات البركانية.
ووجدت الدراسة أن بصمات نظائر الكبريت النادرة تختفي ولكنها تعود للظهور مرة أخرى، ما يشير إلى ارتفاع وانخفاض الأوكسجين المتعدد في الغلاف الجوي خلال حدث الأكسدة الكبير (GOE). ولم يكن هذا “حدثا” واحدا.
وذكر أوستراندر أن الأرض لم تكن جاهزة للتأكسج عندما بدأ إنتاج الأكسجين. واحتاج كوكبنا إلى وقت ليتطور بيولوجيا وجيولوجيا وكيميائيا ليكون ملائما للأكسجين.
وتابع: “إن هذا مثل التأرجح. لديك إنتاج الأكسجين، ولكن لديك الكثير من تدمير الأكسجين، بحيث لا يحدث شيء. وما زلنا نحاول معرفة متى قلبنا الموازين تماما ولم تتمكن الأرض من العودة إلى الغلاف الجوي الخالي من الأكسجين”.
المصدر: Interesting Engineering
المصدر: صحيفة المرصد الليبية
كلمات دلالية: فی الغلاف الجوی ملیون سنة
إقرأ أيضاً:
دراسة جيولوجية صادمة: الهند على وشك الانقسام إلى جزءين
كشف دراسة جديدة أن الهند تشهد تغييرات جذرية تحت سطح الأرض، حيث تشير الأبحاث إلى أن الصفيحة الهندية القارية قد تكون بصدد الانقسام إلى جزءين.
وعلى الرغم من أن الصورة التقليدية التي قد تخطر ببالك هي انقسام صفيحة تكتونية إلى قطعتين تتحركان جانبيًا، إلا أن العلماء يزعمون أن التغيير يحدث بشكل أفقي، حيث تنفصل الصفيحة إلى طبقات منفصلة.
شهدت الأوساط العلمية نقاشًا واسعًا حول الأسباب المحتملة لتكوين هضبة التبت، ففي ديسمبر الماضي، طرح العلماء نظرية جديدة في مؤتمر الاتحاد الجيوفيزيائي الأمريكي، تفيد بأن الصفيحة الهندية قد "تنفصل" أو "تتداعى"، وهو ما يعني أن الجزء الأعلى من الصفيحة يفسر الارتفاع الكبير لهضبة التبت، بينما الجزء السفلي قد يغوص في عباءة الأرض.
دراسة جديدة تكشف عن وجود الهيليوم في ينابيع التبت
سيمون كليمبرر من جامعة ستانفورد وزملاؤه في الدراسة استندوا إلى دراسات لوجود الهيليوم في ينابيع التبت، وهو ما أظهر نمطًا يشير إلى أن عباءة الأرض قريبة من سطح الأرض بما يكفي لظهور الهيليوم 3 النادر من خلال الينابيع في شمال التبت.
وفي جنوب التبت، يظهر الهيليوم 4 بكميات أكبر، مما يشير إلى أن الصفيحة لم تنفصل هناك بعد.
وفي حديثه إلى مجلة "ساينس"، قال البروفيسور دووي فان هينسبرغن من جامعة أوترخت، الذي لم يكن من مؤلفي الدراسة: "لم نكن نعلم أن القارات يمكن أن تتصرف بهذه الطريقة، وهذا أمر أساسي في علوم الأرض الصلبة."
ما هو حكم الاطلاع على توقعات الأبراج؟.. دار الإفتاء توضح