ذرات باد خورشیدی در مرکز زمین
 |
بررسی بسیار دقیقِ گازهای نجیب نشان می‌دهد ذراتی از باد خورشیدی که در نوزادیِ خورشید از آن دمیده شده بودند بیش از ۴.۵ میلیارد سالست که در هسته‌ی زمین به دام افتاده‌اند.
پژوهشگران بنیاد علوم زمین در دانشگاه هایدلبرگ نتیجه گرفته‌اند که این ذرات در درازنای میلیون‌ها سال، از راهِ گوشته‌ی سنگی بالایی زمین به درون راه یافته‌اند. این دانشمندان گازهای نجیبِ خورشید را در یک شهاب‌سنگ آهنی که بررسی کرده بودند یافته‌اند. چنین شهاب‌سنگ‌هایی به دلیل همنهش شیمیایی‌شان، اغلب به عنوان مدل‌های طبیعی برای هسته‌ی فلزی زمین به کار گرفته می‌شوند.
شهابسنگهای آهنی رده‌ای کمیاب از شهاب‌سنگ‌ها هستند که تنها پنج درصدِ همه‌ی شهابسنگهای یافته شده روی زمین را در بر دارند. بیشتر آنها تکه‌هایی از درونِ سیارک‌های بزرگ‌تری هستند که در یکی دو میلیون سال نخستِ تاریخ سامانه‌ی خورشیدی هسته‌هایی فلزی [برای خود] ساخته بودند.
شهاب‌سنگ آهنیِ "واشنگتن کاونتی" که اکنون در آزمایشگاه کیهان‌شیمی کلاوس شیرا در بنیاد علوم زمین در دست بررسی است حدود ۱۰۰ سال پیش یافته شده بود. نام آن برگرفته از جایی در کلرادوی آمریکا است که در آن یافته شده بود. به گفته‌ی دکتر ماریو ترلیوف، رهبر گروه پژوهشی زمین‌شیمی و کیهان‌شیمی، این شهاب‌سنگ مانند یک صفحه‌ی فلزی گرد به کلفتی شش سانتیمتر و وزن حدود ۵.۷ کیلوگرم است.
این پژوهشگران سرانجام توانستند به طور قطعی وجود یک جزءِ خورشید را در این شهاب‌سنگ آهنی بیابند. آنها با به کار بردن یک طیف‌سنج جرمی گاز نجیب پی بردند که نمونه‌هایی از شهاب‌سنگ واشنگتن کاونتی دربردارنده‌ی گازهای نجیبی هستند که نسبت‌های ایزوتوپیِ هلیوم و نئونشان همان نسبتِ معمولِ بادهای خورشیدی است. به گفته‌ی دکتر مانفرد ووگت، عضو گروه تریلوف: «سنجش‌ها باید بی‌اندازه دقیق و درست می‌بود تا بشود شناسه‌های خورشیدی را از گازهای نجیب و غالبِ کیهانزاد (cosmogenic) و آلودگی‌های جَوی جدا کرد.»
به گمان این گروه، ذرات باد خورشیدی در روزگار آغازین سامانه‌ی خورشیدی در مواد پیش‌سازِ سیارکِ مادریِ شهاب‌سنگِ واشنگتن کاونتی به دام افتاده بودند. گازهای نجیبی که به همراه این ذرات به دام افتاده بودند در فلز مایعی که هسته‌ی سیارک را ساخت آمیخته و حل شدند.
نتایج این سنجش‌ها به پژوهشگران هایدلبرگ اجازه داد تا با یک قیاس و همانندی نتیجه بگیرند که هسته‌ی سیاره‌ی زمین هم احتمالا چنین اجزای گاز نجیبی را در بر دارد. با این همه، یک مشاهده‌ی علمی دیگر هم از این پنداشت پشتیبانی می‌کند.
گروه پژوهشی دکتر تریلوف مدت‌هاست که ایزوتوپ‌های هلیوم و نئونِ گازهای نجیب خورشیدی را در سنگ‌های آذرینِ جزیره‌های اقیانوسی مانند هاوایی و ریونیون می‌سنجند و اندازه می‌گیرند. این سنگ‌های میگماتیت دستاوردِ گونه‌ی ویژه‌ای فعالیت آتشفشانی هستند که از فواره‌های گوشته‌ای که از ژرفای هزاران کیلومتریِ گوشته بیرون می‌زنند سرچشمه می‌گیرند. به ویژه محتوای بالای گازهای خورشیدی آنها را از بنیان با گوشته‌ی کم‌ژرفا که در فعالیت‌های آتشفشانیِ پشته‌های کوهستانیِ زیر-دریایی میان-اقیانوسی دیده می‌شود متفاوت می‌سازد. این پژوهشگران هایدلبرگ می‌گویند: «همیشه می‌خواستیم بدانیم اصولا چرا چنین شناسه‌های گازی گوناگونی می‌توانند در یک گوشته با همرفتِ آهسته ولی پایدار وجود داشته باشند.»
به نظر می‌رسد یافته‌های این دانشمندان تاییدی‌ست بر این پنداشت که گازهای نجیب خورشیدی در توده‌های گوشته از هسته‌ی سیاره سرچشمه می‌گیرند- و نشانه‌ی وجود ذرات باد خورشیدی در مرکز زمین. دکتر ووگت می‌گوید: «تنها یک تا دو درصد از یک فلز با همنهشی (ترکیبی) همانند شهاب‌سنگ واشنگتن کاونتی در هسته‌ی زمین کافی‌ست تا گوناگونیِ شناسه‌های گازی در گوشته را توضیح دهد.»
پس شاید هسته‌ی زمین نقشی فعال در فرگشتِ زمین‌شناختیِ گوشته‌ی زمین داشته باشد، نقشی که در گذشته کم‌ارزش پنداشته می‌شد.
گزارش یافته‌های این دانشمندان در نشریه‌ی نیچر منتشر شده است.
-------------------------------------------
telegram.me/onestar_in_sevenskies
twitter.com/1star_7sky
facebook.com/1star7sky
واژه‌نامه:
منبع: phys.org
0 دیدگاه شما:
ارسال یک نظر