دانشمندان مدعی شدند که آب روی زمین، از فضا نیامده است!

EN
خط ویژه: ۸۳۸۷۰
  • تکنولوژی
  • نجوم و فضا
  • فیزیک
  • فن‌آوری اطلاعات
  • سلامت
  • زمین
  • جانوران و گیاهان
  • انسان
  • زندگی
  • تاریخ
  • خودرو
  • آموزش
  • منابع و مراکز علمی
  • دانشمندان مدعی شدند که آب روی زمین، از فضا نیامده است!

     
    مجله‌ی علمی ایلیاد - زیر پوسته‌ی سیاره‌مان ممکن است پر از آب باشد! منبع عظیم آب زمین احتمالاً از واکنش‌های شیمیایی درون گوشته نشأت گرفته است و نه از برخورد دنباله‌دار یا سیارک یخی با زمین. این آب جدید به احتمال زیاد تحت فشار زیادی قرار دارد؛ فشاری که می‌تواند موجب زمین‌لرزه‌هایی در اعماق صدها کیلومتری، زیر سطح زمین شوند؛ لرزه‌هایی که تا به امروز هنوز منشأشان مجهول مانده است.
     
    این‌ها نتایج یک شبیه‌سازی کامپیوتری از واکنش‌های انجام شده در بخش‌های فوقانی گوشته‌ی زمین، بین هیدروژن مایع و کوارتز، معمول‌ترین و پایدارترین شکل سیلیس در این ناحیه‌ی سیاره است. به گفته‌ی جان تسه از دانشگاه ساسکاچوان کانادا: «این تنها یک راه برای به وجود آمدن آب روی زمین است. ما نشان می‌دهیم که تشکیل آب روی زمین و در محیط طبیعی آن امکان‌پذیر است و منبعی خارج از کره‌ی زمین ندارد.»
     
    این واکنش ساده در دمای ۱۴۰۰ درجه سانتیگراد و فشار ۲۰.۰۰۰ برابر فشار اتمسفر اتفاق می‌افتد؛ در این واکنش سیلیکا یا سیلسیوم دی اکسید با هیدروژن مایع واکنش می‌دهد تا آب مایع و هیدرید سیلیکون تشکیل شود. در مطالعات اخیر، این واکنش را در دماهای مختلف و فشار معمول ناحیه‌ی فوقانی گوشته بین ۴۰ تا ۴۰۰ کیلومتری عمق زمین، شبیه‌سازی کرده‌اند. این آزمایش نتایج کارهای محققان ژاپنی را که در سال ۲۰۱۴ انجام داده و آن را گزارش کردند، تقویت می‌کند.
     
    تسه می‌گوید: «ما یک شبیه‌سازی کامپیوتری با شرایطی بسیار نزدیک به شرایط تجربی تنظیم کردیم و مسیر واکنش را شبیه سازی کردیم.» اما  به طور عجیبی، شبیه‌سازی نشان داد که آب داخل بلورهای کوارتز تشکیل می‌شود و نمی‌تواند از آن خارج شود و سپس فشار افزایش می‌یابد. تسه اظهار می‌کند که: «هیدروژن مایع در سرتاسر لایه‌ی کوارتز پخش می‌شود و در نهایت منجر به تشکیل آب ولی نه در سطح کوارتز که در داخل توده‌های مواد معدنی می‌شود. ما با آنالیز چگالی و ساختار آبِ به دام افتاده، به این نتیجه رسیدیم که این آب، به شدت تحت فشار است.»
     
    بر طبق شبیه‌سازی، فشار می‌تواند به ۲۰۰ هزار برابر فشار اتمسفر برسد. تسه در ادامه بیان می‌کند: «ما مشاهده کردیم که این آب در این فشار بالا ممکن است منجر به ایجاد زمین‌لرزه شود.» همان‌طور که آب سرانجام از بلورها خارج می‌شود، ممکن است لرزه‌هایی ایجاد شود. تسه می‌گوید: «با این حال، برای تعیین مقدار آب آزاد شده‌ی مورد نیاز برای ایجاد زمین‌لرزه‌های درونی مطالعات تکمیلی بیشتری لازم است.»
     
    محققان دیگر نیز عنوان کردند این موضوع که این آب باعث ایجاد لرزه‌های عمیق شده، قابل قبول و پذیرفتنی است. جان لادن مدیر اجرایی سازمان زمین‌شناسی بریتانیا می‌گوید: «این نتایج، اطلاعات مهمی در مورد واکنش‌های بین کوارتز و هیدروژن در دماهای بالا را ارائه می‌دهد. تشکیل و آزاد شدن آب تحت فشار ممکن است محرک مهمی برای زمین‌لرزه‌های عمیق در سنگ کره باشد که گاهی درست زیر پوسته و در بخش‌های سخت‌تر صفحات قاره‌ای عمیق قرار می‌گیرند.»
     
    این کشفیات همچنین ممکن است نشان دهند که سیاره‌مان در ابتدا چگونه آب خود را به دست آورده است. مطالعات چند سال گذشته شواهدی را یافته‌اند که نشان می‌دهد منبع عظیمی از آب به مقدار چندین اقیانوس در میان سنگ‌ها و در عمق ۱۰۰۰ کیلومتری زیر سطح زمین، حبس شده‌ است؛ این در حالی است که این فرضیه که آب پس از تشکیل زمین وارد آن شده است، مورد تردید قرار می‌گیرد. برای مثال، یک مطالعه این هفته منتشر شد که براساس ایزوتوپ‌های شهاب‌سنگ‌ها و گوشته‌ی زمین مشخص شد که بعید است آب پس از تشکیل زمین از دنباله‌دارهای یخی رسیده باشد؛ چیزی که مدت‌هاست فرض شده است.
     
    در عوض، به نظر می‌رسد تمامی این تحقیقات حکایت از این دارد که بیشترین مقدار آب سیاره‌مان در داخل خود آن تشکیل شده است؛ هرچند هنوز هیچ کس دقیقاً نمی‌داند چه مقدار آب در داخل زمین تشکیل می‌شود. تسه می‌گوید: «تا زمانی که ذخیره‌ی هیدروژن وجود داشته باشد، می‌توان تصور کرد که آب ایجاد شده از طریق این فرآیند، می‌توانسته منبعی برای تشکیل آب اولیه‌ی زمین باشد. آبی که در گوشته تشکیل می‌شود، می تواند به روش‌های مختلفی برای مثال به شکل فعالیت‌های آتش‌فشانی و حمل شده با ماگما به سطح زمین برسد.»
     
    ممکن است که آب هنوز از طریق این واکنش درون زمین در حال تشکیل باشد، و همین طور این موضوع می‌تواند در مورد سیاره‌های دیگر نیز صحت داشته باشد. نتایج شبیه‌سازی جدید بسیار شگفت‌آور است. لیدیا هالیس از دانشگاه گلاسگو بریتانیا می‌گوید: «به جای اینکه هیدروژن درون ساختار کوارتز پیوند برقرار کند، با پیوند برقرار کردن با اکسیژن، آن ساختار را به کلی می‌شکند و مناطقی غنی از آب زیر سطح تشکیل می‌دهد. این مطالعه تأکید می‌کند که چگونه مواد معدنی تشکیل دهنده‌ی گوشته‌ی زمین، می‌توانند حاوی مقادیر بسیار زیاد آب باشند و اینکه احتمالا چقدر زمین، یا به تعبیری زیر پوسته تا هسته‌ی زمین، خیس است.»
     
    اما به رغم امکانات بالقوه برای تشکیل بیشتر آب از این طریق، لادِن می‌اندیشد که ممکن است تشکیل آب از این طریق در مقایسه با آب ورودی از دنباله‌دارها و سیارک‌های غنی از آب، بسیار اندک و محدود باشد. او اظهار می‌دارد: «من فکر می‌کنم منطقی است که فرض کنیم مقادیر بیشتر آب از طریق دنباله‌دارها، شهاب‌سنگ‌ها و سیارک‌ها به وجود آمده است.»
     
    نوشته: اندی کالان
    ترجمه: مجله‌ی علمی ایلیاد
    منبع: .newscientist.com
    مطالب پیشنهادی
    مشاوره رایگان اخذ پذیرش و ویزای تحصیلی از دانشگاه های استرالیا،آمریکا،کانادا،انگلستان ، نیوزیلند و مالزی
    در صورتی که مایلید شرایط شما جهت ادامه تحصیل در دانشگاه های خارج از کشور، توسط مشاورین باتجربه و متخصص موسسه «ایلیاد بین‌الملل» ارزشیابی گردد، فرم مشاوره زیر را تکمیل نمایید. پس از دریافت اطلاعات، حداکثر طی دو روز کاری با شما تماس خواهیم گرفت. قابل توجه است که موسسه ایلیاد بین‌الملل دارای مجوز اعزام دانشجو از وزارت علوم ایران می‌باشند.