جهنم آتشینی که زمین را به وجود آورد

بیگ بنگ: زمین زیر پای شما در آغاز چنین مستحکم نبوده است. تصور بر این است زمین به تدریج با برخورد و چسبیدن چندین سیارک ِ آتشین، تشکیل شده است. این سیارک­ های جهنمی می­ توانند توضیحی بر یک معمای علمی دیرپا باشند.

به گزارش بیگ بنگ، گرچه دانشمندان مدت­ها به فرضیه برافزایش سیاره ­ای پایبند بودند، هیچ­گاه مشخص نشد چرا ترکیبات شیمیایی زمین با ذرات تشکیل­ دهندۀ واحدهای سازندۀ آن، یا شهاب­ سنگ­ها، تفاوت دارد. حال دانشمندان معتقدند پاسخی برای این پرسش یافته­ اند. رمکو هین، زمین­ شیمی­ شناس دانشگاه بریستول بریتانیا در این باره گفت: «پیشتر تصور بر این بود که تشکیل سیارات فرایندی شدید می­ باشد و ترکیبات سازندۀ سیاراتی نظیر زمین از بین رفته ­اند اما هیچ­گاه ارتباطی میان این دو مسئله یافت نشد. حال ما نشان دادیم که تبخیر هنگام برخوردهای پرانرژی برافزایش سیاره ­ای تاثیری عمیق بر ترکیبات یک سیاره می­ گذارد.»

تیم تحقیقاتی دکتر هین با استفاده از یک طیف­ سنج، سنگ­ های زمینی را مورد بررسی قرار داده و ذرات شیمیایی سازندۀ آن را با سنگ­ های فضایی و نمونه­ هایی از مریخ و سیارک وستا، مقایسه کردند. نسبت­ های مختلف ایزوتوپ منیزیم در این نمونه ها(به خصوص زمین و مریخ که بیشتر شکل سنگین­ تر این ایزوتوپ را در خود نگه داشته­ اند) نشان می­ دهد مقادیر زیادی از منیزیم در زمان تشکیل سیاره، تبخیر شده است.

تیم تحقیقاتی با مدل­سازی چگونگی تبخیر منیزیم(و دیگر عناصر) به جوابی غیرقابل باور دست یافت. نزدیک به ۴۰ درصد جرم زمین در چندمرحله که سیاره در آتش غوطه ور شده بود، تبخیر شده است. به بیانی دیگر، روزگاری بر روی زمین جهنم وجود داشته و عواقب شدیدی برای این دنیای در حال رشد به همراه داشته است. هین در گفتگو با روزنامه­ واشنگتن پست اذعان داشت: «حدسی غریزی که باور آن سخت است. در انتها از خود پرسیدم من چه دلایل علمی در اختیار دارم که آن را باور نکنم؟ و در واقع هیچ دلیلی نیافتم.» بخت با هین یار بود و دلایل دیگری برای اثبات یافته­ های او به میان آمد.

در پژوهشی دیگر در بریتانیا، تیمی از محققان دانشگاه آکسفورد در حال بررسی همین موضوع از زاویه ­ای دیگر بودند: چرا در زمین عناصر فراری مانند سرب، زینک و ایندیم در مقایسه با شهاب­ سنگ­های کاندریتی(که نمونه ­ای از شرایط شیمیایی در ابتدای تشکیل منظومه­ شمسی است) بسیار نادر هستند. به منظور یافتن پاسخ، محققان کوره­ ای مصنوعی ساختند که جهنم ِ دوران شکل­ گیری زمین را بازسازی کند(سنگ­ هایی که در دمای ۱۳۰۰ درجه­ سانتی­گراد ذوب می­ شدند و اکسیژن بسیار کم بود).

همانطور که پیش­ بینی می­ شد، گرمای شدید باعث شد، سنگ ­ها شروع به ذوب شدن کنند اما با سرد شدن ماده­ مذاب، بررسی ­های انجام­ شده بر روی آن نشان داد ناپدید شدن مواد شیمیایی زمین چندان هم عجیب نمی باشد. برنارد وود معدن­شناس عضو تیم تحقیقاتی اظهار داشت: «آزمایشات ما نشان می­ دهد الگوی ناپدیدشدن عناصر زمین به دلیل واکنش میان مواد مذاب و جو کم­ اکسیژن آن دوران بوده است. این واکنش­ ها در زمان سیارکی زمین(که با برافزایش تبدیل به زمین کنونی شد) و یا در زمان برخورد مهیب(که منجر به شکل­گیری ماه و ذوب­ شدن عناصر زمین در مقیاس گسترده شد) صورت گرفته­ اند.»

البته این دو فرضیه­ مختلف در مورد اتفاقات گذشتۀ زمین را نمی توان به طور قطع ثابت نمود اما این فرضیات همسویی قابل­ قبولی با توضیحات ارائه­ شده یکدیگر در مورد شکل­ گیری زمین و سیارات دیگر دارند. دکتر هین اضافه کرد: «به نظر می­ رسد این فرایند در تشکیل کلی سیارات مشترک باشد؛ نه تنها برای زمین و مریخ بلکه برای تمام سیارات منظومه­ شمسی و شاید فراتر از آن. اما تفاوت در تاریخچۀ برخورد سیارات می­تواند عامل ایجاد تنوع در ترکیبات آنها باشد.» جزئیات بیشتر این پژوهش طی دو پژوهش در نشریۀ Nature در اینجا و اینجا منتشر شده است.

ترجمه: رضا کاظمی/ سایت علمی بیگ بنگ

منبع: sciencealert.com

image_pdfimage_print
(9 نفر , میانگین : 4٫44 از 5)
لینک کوتاه مقاله : http://bigbangpage.com/?p=70759
رضا کاظمی

رضا کاظمی

دانشجوی کارشناسی مترجمی انگلیسی و علاقمند به مطالب علمی نجومی میباشد و در زمینه انتشار مقاله با وب سایت بیگ بنگ همکاری می کند.

شما ممکن است این را هم بپسندید

پاسخ دهید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *