یک کشف جالب درباره شکل‌گیری سیاره زمین

مطالعه‌ای نشان می‌دهد که زمین اولیه از مواد گرم و خشک تشکیل شده که نشان‌ می‌دهد آب در روند تکامل این سیاره دیرهنگام ظهور کرده است.

به نقل از سایت تک‌دیلی، یک مطالعه از موسسه فناوری کالیفرنیا یا دانشگاه کلتک روی ماگماهایی از لایه‌های مختلف درون زمین، به درک جدیدی از شکل‌گیری این سیاره رسیده است.

این مطالعه جدی نشان می‌دهد که زمین اولیه از مواد گرم و خشک تشکیل شده و آب در اواخر شکل‌گیری این سیاره پدیدار شده است. این تحقیق که سرنخ‌هایی از لایه‌های مختلف گوشته ارائه می‌کند، بر نظریه‌های تشکیل سیاره‌های زمینی تاثیر می‌گذارد.

میلیاردها سال پیش، در قرص غول‌پیکر غبار، گاز و مواد سنگی که به دور خورشید جوان ما می‌چرخید، اجرام بزرگ‌تر و بزرگ‌تر به هم پیوستند و در نهایت سیارات، قمرها و سیارک‌هایی را که امروز می‌بینیم، پدید آوردند. دانشمندان هنوز در تلاش برای درک فرآیندهای تشکیل سیارات، از جمله سیاره ما هستند.

یکی از راه‌هایی که محققان می‌توانند چگونگی شکل‌گیری زمین را مطالعه کنند، بررسی ماگماهایی است که از اعماق درون سیاره بالا می‌آیند.

امضاهای شیمیایی این نمونه‌ها حاوی رکوردی از زمان و ماهیت موادی است که برای تشکیل زمین به هم پیوسته‌اند و این درست مشابه نحوه ارائه فسیل‌ها از گذشته بیولوژیکی زمین است.

این مطالعه، شامل یک تیم بین‌المللی از محققان، در آزمایشگاه‌های فرانسوا تیسوت، استادیار ژئوشیمی و محقق موسسه تحقیقات پزشکی هریتیج و ییگانگ ژانگ از دانشگاه آکادمی علوم چین انجام شد.

مقاله‌ای در توصیف این تحقیق اخیرا در مجله «Science Advances» منتشر شده است. وییی لیو، دانشجوی فارغ التحصیل کلتک، اولین نویسنده مقاله است.

اگرچه انسان‌ها راهی برای سفر به داخل سیاره ندارند، سنگ‌های اعماق زمین به طور طبیعی می‌توانند به شکل گدازه به سطح زمین راه پیدا کنند.

ماگماها می‌توانند از اعماق مختلف زمین، مانند گوشته فوقانی، که از حدود ۱۵ کیلومتری زیر سطح شروع می‌شود و تا ۶۸۰ کیلومتری امتداد می‌یابد، یا گوشته پایینی، که از عمق ۶۸۰ کیلومتری  تا مرز هسته و گوشته در حدود ۲۹۰۰ کیلومتری زیر پای ما، منشاء بگیرند.

دانشمندان می‌توانند مانند نمونه‌برداری از لایه‌های مختلف کیک - ماگمایی را که از اعماق مختلف سرچشمه می‌گیرند، مطالعه کنند تا «طعم»های مختلف لایه‌های زمین را درک کنند: یعنی مواد شیمیایی موجود در داخل و میزان آن‌ها نسبت به یکدیگر.

از آنجایی که شکل‌گیری زمین آنی نبوده، نمونه‌هایی از گوشته پایینی و گوشته بالایی سرنخ‌های متفاوتی از آنچه در طول زمان برای این سیاره اتفاق افتاده به دست می‌دهد. 

در مطالعه جدید، تیم دریافتند که زمین اولیه عمدتا از مواد خشک و سنگی تشکیل شده است: امضاهای شیمیایی از اعماق سیاره نشان‌دهنده کمبود مواد به اصطلاح فرار است که به راحتی موادی مانند آب و ید تبخیر می‌شوند.

در مقابل، نمونه‌های گوشته بالایی نسبت بیشتری از مواد فرار را نشان دادند؛ یعنی سه برابر آنچه در گوشته پایین یافت می‌شود.

بر اساس این نسبت‌های شیمیایی، لیو مدلی ایجاد کرد که نشان می‌دهد زمین از مواد گرم، خشک و سنگی تشکیل شده است و افزودن عمده‌ای از مواد فرار ضروری حیات، از جمله آب، تنها در ۱۵ درصد (یا کمتر) آخر شکل‌گیری زمین رخ داده است.

این مطالعه کمکی حیاتی به نظریه‌های شکل‌گیری سیاره است، زمینه‌ای که در دهه‌های اخیر دستخوش چندین تغییر شده است و هنوز سوژه داغ بحث های علمی است.

در این زمینه، مطالعه جدید پیش‌بینی‌های مهمی را برای درک ماهیت بلوک‌های سازنده دیگر سیارات زمینی - عطارد و زهره - به دست می‌دهد که انتظار می‌رود از مواد خشک مشابهی تشکیل شده باشند.

منبع: همشهری