علماء يتتبعون تاريخ نشأة الأرض عن طريق فحص صهارة باطنها
تاريخ النشر: 13th, July 2023 GMT
استخدم باحثون طريقة مبتكرة لدراسة كيفية تشكل الأرض، من خلال فحص الصهارة التي تتدفق من أعماق باطن الكوكب.
وقال الباحثون في الدراسة التي نشرت في 5 يوليو/تموز الجاري بدورية "ساينس أدفانسز" (Science Advances) إن التوقيعات الكيميائية من عينات الصهارة تحتوي على سجل لتوقيت وطبيعة المواد التي اجتمعت لتشكيل الأرض.
وتظهر الدراسة أن الأرض المبكرة تراكمت من المواد الحارة والجافة، مما يشير إلى أن مياه كوكبنا -المكون الأساسي لتطور الحياة- ربما تكون قد وصلت في وقت متأخر من تاريخ تكوين الأرض.
وأوضح وي ليو المؤلف الرئيسي للدراسة طالب الدراسات العليا في معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا، أن أهمية النتائج تتمثل في تحسين فهمنا للكيفية التي جرى بها تكوين الكواكب، وهو موضوع لا يزال يثير نقاشا علميا قويا. علاوة على ذلك، فإن الدراسة توفر رؤى قيمة حول اللبنات الأساسية للكواكب الأخرى القريبة من الأرض مثل عطارد والزهرة، والتي يعتقد أيضا أنها نشأت من مواد جافة مماثلة لكوكب الأرض.
وأضاف "ليو" في البيان الصحفي المنشور على موقع "فيز دوت أورغ" (Phys.org) أن مثل هذه الدراسة التي تتناول استكشاف الكواكب الخارجية تمثل أهمية كبيرة، لأن دراسة الماء ربما يكون أفضل وسيلة للبحث عن حياة خارج كوكب الأرض، وتابع "في الدراسة، استخدمنا الديناميات الجزيئية لتقدير معاملات تقسيم سيليكات المعدن لليود والبلوتونيوم في أثناء تكوين اللب، ووجدنا أن كلا من اليود والبلوتونيوم ينقسمان جزئيا إلى سائل معدني".
وأشار الباحث إلى أنه عن طريق استخدام نمذجة تشكيل اللب متعددة المراحل، أظهر الفريق أن تشكيل اللب وحده من غير المرجح أن يفسر الاختلافات بين كل من اليود أو البلوتونيوم في خزانات الوشاح. بدلا من ذلك، كشفت النتائج عن تاريخ تراكم غير متجانس للمعادن في وشاح الأرض، حيث أعقب التراكم السائد للكواكب الصغيرة المتباينة الفقيرة المتقلبة مرحلة ثانوية من تراكم النيازك غير المتمايزة الغنية بالمواد المتطايرة.
وقد يعني هذا التفسير أن الأرض ورثت جزءا من المواد المتطايرة، بما في ذلك مياهها، من التراكم المتأخر للكوندريت، مع مساهمة كربونية ملحوظة. والكوندريت هو عبارة عن نيزك حجري غير معدني لم تتغير خصائصه عن الأصل الأم الذي انفصل عنه، بفعل الانصهار على سبيل المثال.
ويعتقد الباحثون أن الصهارة الأم يمكن أن تكون قد تولدت من مجموعة متنوعة من الأعماق في داخل الأرض، بما في ذلك الوشاح العلوي، الذي يبدأ على بُعد حوالي 15 كيلومترا تحت السطح ويمتد لحوالي 680 كيلومترا، أو الوشاح السفلي، الذي يمتد من عمق 680 كيلومترا وصولا إلى حدود الوشاح الأساسي عند حوالي 2900 كيلومتر تحت الأرض، وفقا للبيان الصحفي.
ويتضمن تكوين الأرض تراكم المواد بمرور الوقت. وتعطي العينات المأخوذة من الوشاح السفلي والعلوي أدلة مختلفة عما كان يحدث بمرور الوقت أثناء تراكم الأرض. ومن خلال فحص التواقيع الكيميائية في أعماق الأرض، لاحظ العلماء غياب المواد المتطايرة، مثل الماء واليود، والتي تتبخر بسرعة.
في المقابل، عندما حلل الباحثون عينات من الوشاح العلوي، اكتشفوا وجودا أعلى بكثير من المواد المتطايرة، وكانت نسب هذه المواد أكبر بـ3 مرات من تلك الموجودة في الوشاح السفلي. وبناء على هذه النسب الكيميائية، طور الباحثون نموذجا قدم تصورات بشأن نشأة الأرض من المواد الحارة كالصهارة، والجافة كالنيازك.
كما أشارت النتائج إلى أن إضافة المواد المتطايرة الأساسية الضرورية للحياة، بما في ذلك الماء، حدثت في وقت متأخر نسبيا في تكوين الأرض، وتحديدا خلال آخر 15% أو أقل من تطور الكوكب.
المصدر: الجزيرة
كلمات دلالية: من المواد
إقرأ أيضاً:
علماء فلك يرصدون جسما غامضا يُعتقد أنه قادم من خارج النظام الشمسي
نشرت صحيفة "الغارديان" البريطانية، تقريرا، لمراسلة الشؤون العلمية، نيكولا ديفيس، قالت فيه إنّ: "علماء اكتشفوا جسما جديدا يندفع بسرعة عبر جوارنا الكوني".
وأوضحت ديفيس عبر التقرير الذي ترجمته "عربي21" أنّه: "قد تم الإبلاغ عن الجسم، الذي كان يُعرف في الأصل باسم A11pl3Z والمعروف الآن باسم 3I/Atlas، لأول مرة بواسطة تلسكوب المسح الأرضي لنظام الإنذار الأخير للاصطدام بالكويكبات (Atlas) في ريو هورتادو، تشيلي، يوم الثلاثاء".
ووفقا لوكالة ناسا، فإن التحليل اللاحق للبيانات التي جُمعت من تلسكوبات مختلفة قبل هذا التاريخ قد مدد عمليات الرصد إلى 14 حزيران/ يونيو، كما تم إجراء المزيد من عمليات الرصد. ونتيجة لذلك، يرسم الخبراء مسار الزائر.
وأبرز التقرير أنه: "الآن على بعد حوالي 416 مليون ميل من الشمس ويسافر من اتجاه كوكبة القوس، يُعتقد أن الجسم ينطلق بسرعة عبر النظام الشمسي بسرعة حوالي 60 كم/ ثانية بالنسبة للشمس في مدار زائدي شديد الانحراف. يشير ذلك إلى أنه، مثل الجسم على شكل سيجار 'Oumuamua الذي ظهر في عام 2017 والمذنب 2I/Borisov الذي ظهر في عام 2019، فهو زائر من بعيد".
ونقلت الصحيفة عن المحاضر الأول في علم الفلك بجامعة سنترال لانكشاير، مارك نوريس، قوله: "إذا تم تأكيد ذلك، فسيكون ثالث جسم بين- نجمي [interstellar ] معروف من خارج نظامنا الشمسي نكتشفه، مما يوفر المزيد من الأدلة على أن مثل هذه الأجسام المتجولة بين النجوم شائعة نسبيا في مجرتنا".
"في حين أن طبيعة الزائر الجديد لم تكن واضحة في البداية، فقد كشف مركز الكواكب الصغيرة عن رصد علامات مبدئية على نشاط المذنبات" تابع نوريس، مشيرا إلى أنّ: "الجسم له ذؤابة هامشية وذيل قصير. نتيجة لذلك، أُطلق على الجسم اسم C/2025 N1".
وبحسب التقرير، فإنّ "بعض الخبراء قد اقترحوا أن يبلغ قطر الجسم 12 ميلا (20 كيلومترا) - أي أكبر من الصخرة الفضائية التي قضت على الديناصورات غير الطائرة - يبدو أنه لا داعي لقلق سكان الأرض". فيما صرحت ناسا: "لا يُشكل المذنب أي تهديد للأرض، وسيبقى على مسافة لا تقل عن 1.6 وحدة فلكية [حوالي 150 مليون ميل]".
وقال أستاذ علم الفلك الكوكبي بجامعة إدنبرة، كولين سنودغراس، إنّ: "الجسم قد يتبين أنه أصغر"، مضيفا: "بناء على السطوع المُبلغ عنه في الملاحظات الأولية، يُترجم ذلك إلى كويكب يبلغ قطره 20 كيلومترا إذا افترضنا الخصائص النموذجية، ولكن فقط إذا افترضنا أنه كويكب وليس مذنبا".
إلى ذلك، تشير التقارير إلى أنه يُظهر ذيلا صغيرا يشبه المذنب، ما يعني أن جزءا كبيرا من سطوعه ناتج عن الغلاف الجوي للغبار المحيط به، ومن المرجح أن تكون نواة الجسم الصلبة أصغر حجما.
أيضا، صرحت ناسا بأن الجسم سيصل إلى أقرب نقطة له من الشمس حوالي 30 تشرين الأول/ أكتوبر، حيث سيقترب من الشمس بحوالي 130 مليون ميل، أو ضمن مدار المريخ. ومن المتوقع بعد ذلك أن يغادر المذنب هذا النظام الشمسي ويعود إلى الكون.
وقال نوريس: "مع اقترابه، من المتوقع أن يزداد سطوعه، خاصة إذا اتضح أنه مذنب وليس كويكبا. وبحلول الوقت الذي يصل فيه إلى أقرب نقطة له، سيكون هدفا سهلا نسبيا لهواة علم الفلك لرصده".
من جهته، قال عالم الفلك في المرصد الملكي في غرينتش، جيك فوستر: "في الوقت الحالي، لا يُتوقع رؤية المذنب بالعين المجردة، ولكن من المتوقع رؤيته باستخدام تلسكوب هواة ذي حجم معقول في أواخر عام 2025 وأوائل عام 2026. ومع دراسته بشكل أعمق خلال الأسابيع المقبلة، سنحصل على فكرة أوضح عن مدى وضوحه بشكل واقعي".
واختتم التقرير بالقول: "لمن لا يستطيعون الانتظار كل هذا الوقت، يتوقع مشروع التلسكوب الافتراضي، وهو شبكة من التلسكوبات الروبوتية، بثا مباشرا على قناته على يوتيوب ابتداء من الساعة 11 مساء بتوقيت المملكة المتحدة يوم الخميس".
مسلحون قبليون يقتلون اثنين من أبناء همدان في الجوف