به گزارش ایسنا به نقل از ساینس الرت، ۴.۵ میلیارد سال پیش، هنگامی که منظومه شمسی هنوز در حال شکل‌گیری بود، ذرات باد خورشیدی از جانب خورشید هنگام تشکیل شدن زمین از آوارهای فضایی احتمالاً در هسته زمین گیر کرده‌اند.
این نتیجه‌ای است که دانشمندان پس از تجزیه و تحلیل یک شهاب‌سنگ آهنی و یافتن بیش از حد گازهای با نسبت‌های ایزوتوپ سازگار با باد خورشیدی در آن به دست آورده‌اند.
از آنجا که تصور می‌شود شهاب‌سنگ‌های آهنی قابل قیاس و مشابه با تشکیل هسته سیارات هستند، این تحلیل نشان می‌دهد که مواد و فراوانی‌های مشابهی نیز باید در هسته زمین در مقایسه با آنها وجود داشته باشد.
این شهاب‌سنگ که نام آن به دلیل مکانی که در سال ۱۹۲۷ در آن پیدا شده "واشنگتن کانتی" گذاشته شده است، یکی از نادرترین شهاب‌سنگ‌ها است، چرا که از بین تمام سنگ‌های فضایی که به زمین سقوط کرده‌اند، تنها حدود پنج درصد از آنها از آهن ساخته شده‌اند.
بر اساس درک ما از تشکیل سیاره‌ها، این شهاب‌سنگ‌های آهنی به عنوان هسته‌های متعلق به سیارات شکست خورده تفسیر می‌شوند.
تصور بر این است که سیاره‌ها زمانی تشکیل می‌شوند که ستارگان آنها بسیار جوان هستند و احتمالاً حتی همزمان با شکل‌گیری ستاره میزبان خود تشکیل می‌شوند و توسط یک ابر غلیظ از غبار و گاز محصور شده‌اند. گرد و غبار و سنگ‌ریزه‌ها در این ابر شروع به برخورد با یکدیگر می‌کنند و به هم می‌چسبند. ابتدا از نظر الکترواستاتیکی، سپس از نظر گرانشی با بزرگتر شدن و جذب مواد بیشتر تبدیل به بذرهای تشکیل سیاره می‌شوند.
آنها با بزرگ شدن، داغ و کمی ذوب می‌شوند و اجازه می‌دهند مواد به اطراف حرکت کنند و طی فرآیندی، مواد متراکم‌تر به سمت داخل جرم فرو می‌روند، در حالی که مواد کم چگالی به سمت بیرون جسم می‌آیند.
البته همه چیزهایی که شروع به تبدیل شدن به یک سیاره می‌کنند، در واقع باعث ایجاد آن نمی‌شوند. تصور می‌شود که سیارک‌ها بقایای جنین‌های سیاره‌ای هستند که قبل از رسیدن به رشد کامل و تبدیل شدن به یک سیاره، فروپاشیده و تکه تکه شده‌اند. همچنین تصور می‌شود که شهاب‌سنگ‌های آهنی قطعاتی از هسته‌های این جنین‌های سیاره‌ای هستند.
به همین دلیل دانشمندان سیاره‌شناس، شهاب‌سنگ‌های آهنی را مطالعه می‌کنند تا شکل‌گیری سیاره‌ها را که دارای هسته آهنی متراکم هستند، بهتر درک کنند.
اکنون دانشمندان برای اولین بار کشف کردند که به نظر می‌رسد "واشنگتن کانتی" حاوی ایزوتوپ‌های غیر معمول از گازهای هلیوم و نئون است.
در ابتدا تصور می‌شد که این گازها منشاء کیهانی دارند، یعنی در اثر فعل و انفعالات با پرتوهای کیهانی کهکشان که این شهاب‌سنگ آهنی طی میلیاردها سال در فضا در معرض آنها قرار گرفته است، وجود دارند.
سپس در دهه ۱۹۸۰ ستاره شناسان دریافتند که نسبت‌های آنها با نسبت‌های ایزوتوپ باد خورشیدی سازگارتر است. اکنون گروهی به سرپرستی "مانفرد وگت" کیهان شناس دانشگاه "هایدلبرگ" آلمان این موضوع را تأیید کرده است.
آنها با استفاده از طیف‌سنجی جرمی گاز خاصی تشخیص داده‌اند که برخی از نسبت‌های ایزوتوپ نئون و هلیوم موجود در این شهاب‌سنگ با باد خورشیدی سازگارتر از پرتوهای کیهانی است.
"وگت" توضیح داد: اندازه‌گیری‌ها باید کاملاً دقیق باشد تا نشانه‌های باد خورشیدی از پرتوهای کیهانی متمایز شود.
بنابراین تیم تحقیق نتیجه گرفت که ممکن است ذرات مشابه باد خورشیدی توسط هسته تشکیل دهنده زمین به دام افتاده و در فلز مایع موجود در آن حل شده باشد.
جالب اینجاست که شواهد، این نتیجه را تأیید می‌کنند. ایزوتوپ‌های خورشیدی هلیوم و نئون را می‌توان در سنگ آذرین جزایر اقیانوسی نیز یافت. حداقل برخی از این بازالت‌های اقیانوسی از ستون‌های گوشته عمیقی نشات گرفته‌اند که تصور می‌شود تا مرز هسته گوشته زمین یعنی تا عمق حدود ۲۹۰۰ کیلومتری امتداد دارند.
محققان می‌گویند، از آنجا که ایزوتوپ‌های خورشیدی در سنگ‌های آتشفشانی که از مواد کم عمق زمین تهیه شده‌اند، یافت نمی‌شوند، این موضوع نشان می‌دهد که ایزوتوپ‌ها از اعماق زمین نشات گرفته‌اند.
با توجه به اینکه در زمان شکل‌گیری منظومه شمسی شرایط آشفته‌ای حاکم بوده و خورشید شدیدا وحشی بوده است، شاید تعجب آور نباشد که ذرات خورشید در همه چیز مخلوط شده باشند.
محققان می‌گویند: این کشف به معنای نقش فعال و قابل توجه هسته زمین در ژئوشیمی گوشته است که تاکنون نادیده گرفته شده و باید در مطالعات آینده در نظر گرفته شود.
این مطالعه در مجله Communications Earth and Environment منتشر شده است.
- 17
- 2
