کاوش مستقیم هسته زمین غیرممکن است، بنابراین تنها راه برای شناخت بیشتر از منشاء سیاره میزبان ما این است که آنچه را که از آن بیرون می آید ، به دقت بنگریم.
به گزارش ایسنا به نقل از اس ای، پژوهشگران موسسه فناوری کالیفرنیا و موسسه اقیانوس شناسی وودز هول (WHOI) برای یافتن شواهد قانع کننده ای که نشان دهد از زمان شکل گیری زمین، هلیوم از هسته این سیاره نشت می کند، به سنگ های ۶۲ میلیون ساله قطب شمال روی آوردند.
نزدیک به ۴.۶ میلیارد سال پیش، یک سحابی باعث پیدایش خورشید، زمین و سایر سیاره های اطراف ما شد. اعتقاد بر این است که هسته زمین در مراحل اولیه مقدار زيادي گاز هلیوم را نیز بلعیده است. از آنجایی که هلیوم یک گاز بی اثر و سبک در طبیعت است، به راحتی از طریق شکاف های گوشته زمین به سمت جو خارج می شود.
یافتن هلیوم کمیاب
دلیل این که ما هلیوم زیادی در جو نمی بینیم، به دلیل تمایل آن به بالا رفتن و فرار به فضا است. فارست هورتون، پژوهشگر WHOI چند سال پیش در نمونه های سنگی که از مزارع گدازه در جزیره بافین کانادا جمع آوری شده بود، آثار هلیوم زیادی کشف کرد.
سطح هلیوم نه تنها ۵۰ برابر بیشتر از هلیوم موجود در جو زمین بود، بلکه به مقادیر بیشتری از هلیوم ۳ (۳He) و نسبتاً کمتر هلیوم ۴ (۴He)- هر دو ایزوتوپ سنگین تر از گاز بی اثر - تعلق داشت. این نشان می دهد که این گاز از اعماق زمین منشأ گرفته است.
اخیراً رگه های مشابهی از گاز هلیوم از میدان های گدازه ای ایسلند نیز به دست آمده و هورتون و تیمش پس از بررسی شباهت های موجود در ترکیب آن ها به این فکر کردند که آیا آنها از همان منبع باستانی زیر گوشته زمین آمده اند؟
آیا هسته ی زمین هلیوم نشت می کند؟
هورتون همراه با زمین شناسان تجزیه و تحلیل گسترده ای از سنگ های الیوین (olivine) جمع آوری شده از بسیاری از سایت ها در بافین و جزایر اطراف آن انجام دادند. تجزیه و تحلیل آن ها نشان داد که بالاترین نسبت ۳He به ۴He که تا به حال در سنگ های آتشفشانی ثبت شده ۷۰ برابر مقدار اندازه گیری شده در جو است.
آنها برای تائید بیشتر یافته های خود همچنین نسبت هایی را با ایزوتوپ های استرانسیم و نئودیمیم محاسبه کردند تا ببینند آیا آنها مسوول تغییر حالت ایزوتوپی هلیوم هستند یا خیر. تجزیه و تحلیل آنها نشان داد که هلیوم در واقع از یک منبع باستانی در زیر صخره های ۶۲ میلیون ساله قطب شمال آمده است.
علاوه بر این، این تیم همچنین به نسبت ایزوتوپ های یک گاز نجیب دیگر یعنی نئون که مشابه آن چیزی بود که در زمان شکل گیری زمین انتظار می رفت، نگاهی انداخت و شواهد بیشتری را ارائه کرد که نشان می دهد هسته ی زمین از زمان شکل گیری خود در حال نشت گاز است.
این نخستین بار نیست که پژوهشگران شواهدی از نشت چنین گازهایی از هسته زمین پیدا می کنند. زمین شناسانی که سیاره ما را از طریق شبيه سازي های متعدد مطالعه کرده اند، این نظریه را مطرح می کنند که باید چندین نمونه از چنین حفره های منتشر کننده چنین گازهای بی اثری وجود داشته باشد که ممکن است به دلیل تشکیل یک پوسته جامد روی آن محبوس شده باشند.
اما هسته زمین حاوی اسرار متعددی است که برای دانشمندان پنهان و غیرقابل دسترس باقی مانده است. تنها راه برای درک آن ها این است که صبورانه به صدای غرش زیر اعماق زمین گوش کنیم و گازهای خارج شده از آن را به دقت بررسی کنیم. هر چند وقت یک بار، برخی گازها از نقاط مختلف سیاره ما خارج میشوند و امکان دارد اطلاعات بیشتری در مورد تولد سیاره ما نشان دهند.
یافته های این پژوهش در مجله Nature منتشر شده است.
- 12
- 1
