توضیح اسرار دیرینه درباره شکل گیری و تکامل زمین

دانشمندان به این نتیجه رسیده اند که گوشته ستونی باستانی زمین (قسمت عمیق) دارای غلظت آب است که در مقایسه با غلظت آب قسمت بالایی، 4 تا 250 برابر کمتر است. مانتو کنتراست ویسکوزیته حاصل می‌توانست از اختلاط درون گوشته جلوگیری کند، که به توضیح معماهای طولانی مدت در مورد شکل‌گیری و تکامل زمین کمک می‌کند. مدل جدید نشان می‌دهد که گوشته عمیق زمین از ابتدا خشک‌تر بوده است h3>جبه زمین لایه ضخیم سنگ سیلیکات بین پوسته زمین و هسته مذاب آن است. حدود 84 درصد از حجم سیاره ما را تشکیل می دهد. اگرچه گوشته عمدتاً جامد است، اما در مقیاس‌های زمانی زمین‌شناسی، مانند یک سیال چسبناک رفتار می‌کند – به سختی هم زدن و مخلوط کردن آن مانند یک گلدان کارامل است.اما، با رعایت قیاس‌های آب نبات، شاید بیشتر در مورد مالت فکر کنید. توپ ها و نه کارامل های بی رنگ. یک مطالعه جدید نشان می دهد که قسمت عمیق گوشته باستانی نزدیک به هسته زمین به طور قابل توجهی خشک تر از قسمتی از گوشته که نزدیک به سطح سیاره جوان بود شروع شد. این تحقیق توسط ریتا پارای، استادیار علوم زمین و سیاره در هنر و علوم در دانشگاه واشنگتن در سنت لوئیس انجام شد.با تجزیه و تحلیل داده های ایزوتوپ گاز نجیب، پارای تشخیص داد که گوشته ستون باستانی (قسمت عمیق) دارای غلظت آب است که در مقایسه با غلظت آب 4 تا 250 برابر کمتر است. گوشته بالایی.بعداً، کنتراست ویسکوزیته حاصل می‌تواند از اختلاط درون گوشته جلوگیری کند. این به توضیح معماهای طولانی مدت در مورد شکل گیری و تکامل زمین کمک می کند. این تحقیق در هفته 11 جولای در مجموعه مقالات آکادمی ملی علوم (PNAS) منتشر شد.در این عکس از ایستگاه فضایی بین‌المللی، درخشش هوا افق زمین را در طول غروب خورشیدی مداری می‌پوشاند. در مدار 262 مایلی بالای اقیانوس آرام در جنوب غربی کالیفرنیا قرار گرفت. اعتبار: ناسا”کنتراست ویسکوزیته اولیه ممکن است توضیح دهد که چرا غول پارای که یکی از اعضای هیئت علمی مرکز علوم فضایی دانشگاه مک دانل است، گفت: ضربه‌هایی که اقیانوس‌های ماگمایی تمام گوشته را برانگیخت، سیاره در حال رشد را همگن نکرد. “همچنین می تواند توضیح دهد که چرا گوشته ستونی در طول تاریخ زمین با ذوب جزئی پردازش کمتری را تجربه کرده است.”تحقیقات پارای فرضی را که زمانی به طور گسترده در زمینه او وجود داشت به چالش می کشد: اینکه گوشته زمین از ابتدا یکنواخت بود. . زمانی که منظومه شمسی در حدود 4.5 میلیارد سال پیش به شکل فعلی خود مستقر شد، زمین زمانی شکل گرفت که گرانش گازهای چرخان و غبار را به درون خود کشید و به سومین سیاره از خورشید تبدیل شد. مواد فراری مانند آب، کربن، نیتروژن و گازهای نجیب به هنگام شکل‌گیری زمین به زمین فرستاده شدند، اما مطالعه پارای نشان می‌دهد که موادی که زودتر انباشته شده‌اند، نوع خشک‌تری از سنگ نسبت به آنچه بعداً تجمع یافته‌اند، بوده است.او دریافت. که ایزوتوپ‌های هلیوم، نئون و زنون (Xe) گوشته مستلزم آن است که گوشته توده‌ای دارای غلظت‌های پایینی از مواد فرار مانند Xe و آب در پایان آن دوره برافزایش، در مقایسه با گوشته بالایی باشد. گوشته بالایی ممکن است از سهم بزرگتری از جرم مواد غنی از فرار مشابه دسته ای از شهاب سنگ ها به نام کندریت های کربنی بهره برده باشد.Parai برای کشف داستان زندگی یک سیاره رویکردی چند جانبه دارد. این مطالعه در PNAS مدلی را ارائه می‌کند که او توسعه داده است، اما پارای همچنین کار آزمایشی خود را با نمونه‌های سنگ در آزمایشگاه ژئوشیمی ایزوتوپی با دمای بالا در دانشگاه واشنگتن انجام می‌دهد. او ایزوتوپ های گاز نجیب را مطالعه می کند — به خصوص کسانی که از Xe – در سنگ های آتشفشانی برای درک تکامل ترکیب گوشته زمین و در سنگ های زمینی در سطح زمین برای مشاهده تکامل جو.”در آزمایشگاه من،” پارای گفت، “ما نمونه‌های سنگ طبیعی را می‌گیریم – عمدتاً سنگ‌های آتشفشانی مدرن، اما همچنین برخی از سنگ‌های باستانی – و ما سعی می کنیم چیزهای مختلفی در مورد تاریخ زمین درک کنیم. به طور خاص، ما می‌خواهیم بدانیم زمین چگونه جو، اقیانوس‌ها و سایر ویژگی‌های مربوط به قابلیت سکونت را به دست آورده است.»مرجع: «گوشه‌ای خشک باستانی از ایزوتوپ‌های گاز نجیب» توسط ریتا پارای، ۱۴ ژوئیه ۲۰۲۲، مجموعه مقالات آکادمی ملی علوم.DOI: 10.1073/pnas.2201815119 تامین مالی: وزارت انرژی/وزارت انرژی ایالات متحده