دنباله‌دارها به تشکیل جو زمین کمک کرده‌اند.

مجله علمی ایلیاد - بر طبق تحقیقی جدید، بخش‌هایی از جو زمین میلیاردها سال قبل توسط دنباله‌دارها به سیاره‌ی ما آمده‌ است. مدتی‌ است که راز چگونگی شکل گرفتن جو زمین دانشمندان را مات و مبهوت کرده است. برخی معتقد هستند که ستاره‌های دنباله‌دار در ابتدا برخی از مولکول‌های آب، آلی و جوی که اکنون حیات را تشکیل می‌دهند، به زمین آورده‌اند.

در حال حاضر، مطالعه‌ی جدیدی به رهبری دکتر «گویلام آویس» از کل‌تک، CRPG-CNRS و دانشگاه لوراین، شواهدی برای حمایت از این نظریه پیدا کرده است.
دکتر آویس و همکارانش نمونه‌های کوچکی از هوای باستانی که در حباب‌های آب یافته‌شده در کانی‌های معدنی کوارتز به دام افتاده و متعلق به سه میلیارد سال قبل بود را تجزیه و تحلیل کردند. این محققان پی بردند که هوا در این سنگ‌ها از ترکیبی به‌نام «U-Xe» ساخته شده است.

دکتر آویس گفت: «زنون یا همان Xe گازی نجیب است که به لحاظ شیمیایی بی‌اثر است و دارای ۹ ایزوتوپ است. زنون عنصر مطلوبی برای تشخیص ترکیب ازیوتوپی زنون در جو اولیه‌ی زمین است. همچنین راه مطلوبی برای یافتن منشاء جو زمین هم به‌دست می‌دهد.» نویسندگان توضیح دادند: « U-Xeدارای ترکیبات خورشید‌مانندی برای ایزوتوپ‌های سبک زنون «124-130Xe» است و در ایزوتوپ‌های سنگین Xe ضعیف می‌شود. U-Xe معمولاً روی زمین یافت نمی‌شود. این ترکیب نه در گوشته‌ی زمین وجود دارد و نه در شهاب‌ سنگ‌ها یافته می‌شود.» بنابراین این دانشمندان معتقدند که U-Xe باید بعد از توسعه‌ی جو اولیه، به زمین اضافه شده باشد. به عبارت ساده، دنباله‌دارها بهترین گزینه برای حمل U-Xe به زمین هستند.

پروفسور «ری بورگس» از دانشگاه منچستر انگلستان گفت: «زمین بسیار نزدیک به خورشید تشکیل شده است به گونه‌ای که عناصر فعالی مانند U-Xe می‌توانند به راحتی به هم متصل شوند و به سرعت از سطح زمین بیرون بروند و در فضا از بین بروند. اصلاً علت اینکه اقیانوس‌ها و جو وجود دارند این است که گازهای فرار پس از تشکیل زمین به زمین اضافه شده‌اند. معما این است که پی ببریم فرارها از کجا آمده‌اند و چه اشیائی آن‌ها را به زمینِ اولیه منقل کرده‌اند. مسئله‌ی دشوار این است که بسیاری از ترکیبات فرار متخلف که در اصل اضافه شده‌اند، در طول تاریخ طولانی زمین‌شناسی توسط فرآیندهای زمین‌شناختی، کاملاً مخلوط شده‌اند.»

این گروه، برای مقابله با مسئله‌ی «مخلوط شدن»، از نمونه‌های کوچکی از هوای باستانیِ به دام افتاده در حباب‌های آبِ یافته‌شده در کوارتز در مغز‌ه‌های حفاری منطقه‌ی باربرتون آفریقای جنوبی، استفاده کردند. سنگ‌های این منطقه از قاره‌ای بسیار قدیمی هستند و به‌خوبی محافظت شده‌اند. محققان دریافتند که در کوارتز باربرتون، U-Xe با ۳.۳ میلیارد سال قدمت، ترکیبی بسیار متفاوت از زنونِ یافته‌شده در جو امروزیِ زمین دارد. دکتر آویس گفت: «مقدار و فراوانی ایزوتوپی زنون در این هوای ۳.۳ میلیارد ساله را به‌دقت بی‌نظیری اندازه‌گیری کردیم.»

پروفسور «برنارد مارتی» از CRPG-CNRS و دانشگاه لوراین، گفت: «مطالعه‌ی ما نشان می‌دهد که ۳ میلیارد سال قبل، در جو زمین ترکیبی از زنون وجود داشته که بسیار متفاوت بت گازهای خورشیدی و سیارک‌ها بوده است. یک احتمال این است که این زنون از دنباله‌دارها آمده باشد.» اما این کشف، امکانات تحقیقاتی برای مطالعه‌ی گازهای به دام افتاده در عمق کره‌ی زمین را نیز نشان می‌دهد. دکتر آویس گفت: «مطالعه‌ی گازهایی که در سنگ‌های باستانی به دام افتاده‌اند، دیدگاه‌های جدیدی را برای درک ما از منشاء و تکامل عناصر فرار زمین که عوامل کلیدی برای قابلیت سکونت سیاره‌ی ما هستند، ارائه می‌دهد.»

این تحقیق در مجله‌ی Nature Communications به چاپ رسیده است.

نوشته: SciNews
ترجمه: زهرا جهانبانی - مجله علمی ایلیاد