کشف ارتباط اکسیژن زمین با گوشته آن

به گزارش گروه دانش و فناوری، یک گروه بین‌المللی از دانشمندان اخیراً ارتباط قابل توجهی بین جو اولیه زمین و شیمی گوشته عمیق آن کشف کرده‌اند.

آنها با بررسی ماگماهای باستانی تشکیل شده در نواحی فرورانش طی رویداد اکسیداسیون بزرگ(GOE) که ۲.۱ تا ۲.۴ میلیارد سال پیش رخ داده است، به این نتیجه دست یافتند.

این یافته‌ها که به تازگی در مجله «نیچر»(Nature) منتشر شده، بینش‌های بنیادی و عمیقی را در مورد تکامل زمین‌شناسی ارائه و نشان می‌دهد که چگونه عمق زمین و گوشته آن با تغییرات جو ارتباط نزدیک دارند.

سطوح باستانی اکسیژن زمین

جو یا اتمسفر زمین که ما برای تنفس به آن متکی هستیم، از ۲۱ درصد اکسیژن تشکیل شده است. با این حال، آیا تا به حال به این فکر کرده‌اید که این عنصر حیاتی چه زمانی و از کجا سرچشمه گرفته است؟ اینجاست که این مطالعه جدید وارد می‌شود.

دکتر هوگو موریرا نویسنده ارشد این مطالعه از دانشگاه مون‌پلیه در بیانیه‌ای گفت: با این یافته‌ها، درک ما از «نفَس باستانی زمین» جهش قابل توجهی رو به جلو داشته است. این مطالعه نه تنها بینش‌های مهمی در مورد تکامل زمین‌شناسی ارائه می‌کند، بلکه چگونگی ارتباط عمیق زمین و گوشته آن را با تغییرات جوی روشن می‌کند و به ما درک بهتری از رابطه بین مخازن خارجی و داخلی زمین می‌دهد.

وی علاوه بر این تأکید کرد که این یافته‌ها سؤالات جالبی را در مورد نقش اکسیژن در شکل‌دهی به تاریخ زمین و ایجاد شرایط مساعد برای زندگی آنگونه که ما می‌شناسیم، مهیا می‌کند.

یکی از یافته‌های کلیدی این مطالعه حول نقش زمین‌ساخت صفحه‌ای(صفحات تکتونیک) می‌چرخد که فرآیندی است که از طریق آن پوسته بیرونی زمین تغییر می‌کند و سطح آن تغییر شکل می‌دهد.

در حالی که چیزهای زیادی در مورد اثرات تغییرات جوی آموخته شده است، درک چگونگی تأثیر این تغییرات بر گوشته زمین نسبتا ناشناخته باقی مانده است.

هدف این پژوهش، پر کردن این شکاف با بررسی رابطه پیچیده بین اعماق زمین و جو در حال تکامل آن بود.

این تحقیق شامل تجزیه و تحلیل ماگماهای باستانی بود که قبل و بعد از رویداد اکسیداسیون بزرگ متبلور شده بودند. آزمایش‌های این گروه، تغییری از ماگماهایی با خواص کاهش‌یافته را به ماگماهایی با سطوح اکسیداسیون بالاتر را نشان داد.

پژوهشگران می‌گویند، این دگرگونی توسط فرورانش عمیق رسوبات اکسید شده - بقایای کوه‌هایی که در معرض هوازدگی و فرسایش قرار گرفته‌اند - انجام شده است.

به گفته محققان، این رسوبات از طریق فرآیندهای فرورانش در گوشته زمین بازیابی شده‌اند و به طور موثر مسیری برای تعامل عناصر جوی با گوشته ایجاد کرده‌اند.

آنها می‌گویند، پیامدهای این کشف به درک ما از تکامل زمین‌شناسی گسترش می‌یابد. حتی نوسانات کوچک در سطح اکسیژن در طول رویداد اکسیداسیون بزرگ نیز می‌توانسته باعث افزایش اکسیداسیون انواع خاص ماگما شود.

این تغییر احتمالاً به تغییراتی در ترکیب پوسته زمین کمک کرده و در تشکیل ذخایر ارزشمند سنگ‌های معدنی نقش داشته است.

بلورهای زیرکُن دو میلیارد ساله

این گروه پژوهشی از تکنیک‌های پیشرفته از جمله تجزیه و تحلیل با استفاده از خط پرتو ID۲۱ در تاسیسات تابش سنکروترون اروپا در فرانسه استفاده کرد.

آنها حالت‌های گوگرد را در مواد معدنی محبوس شده در بلورهای زیرکُن دو میلیارد ساله از کمربند Mineiro واقع در برزیل بررسی کردند. این بلورهای باستانی به عنوان کپسول‌های زمان عمل می‌کنند و سرنخ‌هایی را در مورد گذشته دور زمین حفظ کرده‌اند.

این گروه به یک انتقال واضح اشاره کرد مبنی بر اینکه مواد معدنی تشکیل شده قبل از رویداد اکسیداسیون بزرگ حالت گوگرد کاهش یافته را نشان دادند، در حالی که آنهایی که پس از آن ایجاد شده‌اند، حالت اکسید شده بیشتری را نشان دادند.

پیامدهای این مطالعه تنها به گسترش درک علمی محدود نمی‌شود، بلکه این مطالعه راه‌های جدیدی را برای تحقیقات زمین‌شناسی باز می‌کند و رابطه پیچیده بین فرآیندهای زمین شناسی و تغییرات جوی را روشن می‌کند.

پروفسور کریگ استوری از دانشگاه پورتسموث یکی از نویسندگان این مطالعه اهمیت آن را برجسته کرد و اظهار داشت که درکی عمیق‌تر از گذشته باستانی زمین و ارتباط عمیق آن با توسعه جو زمین ارائه می‌دهد.

همانطور که ما به کاوش در اعماق تاریخ زمین‌شناسی این کره خاکی ادامه می‌دهیم، بدیهی است که چیزهای بیشتری برای کشف در زیر سطح آن وجود دارد.

دکتر موریرا به درستی این یافته‌ها صحه می‌گذارد و تأکید می‌کند که یافته‌های این مطالعه بر تلاش مداوم برای کشف اسرار گذشته سیاره ما گواهی دارد.

این مطالعه در مجله نیچر(Nature) منتشر شده است.

انتهای پیام