تكمن جسيمات عمرها 4.5 مليار سنة من الشمس في لب الأرض وغطاءها

بالعربي/ تم العثور على جزيئات مماثلة في نيزك حديدي.

توصل الباحثون إلى هذا الاكتشاف من خلال تحليل الجسيمات القديمة داخل نيزك حديدي ، والتي جاءت من صخرة فضائية لها قلب حديدي ، تمامًا كما تفعل الأرض الآن ، مما يجعل النيزك وكيلًا جيدًا لأحشاء كوكبنا. وكتب الباحثون في الدراسة أن النيزك لديه “فائض مذهل من الهيليوم والنيون الشمسي ” ، وهما غازات نبيلة ، أو غازات عديمة اللون والرائحة والطعم وغير قابلة للاشتعال وتحتل المجموعة 18 على الجدول الدوري .

ربطت الأبحاث السابقة التعرض للرياح الشمسية – تيار البلازما والجسيمات المشحونة التي تتدفق من الشمس – بارتفاع الهيليوم والنيون والنسب التي تظهر فيها. قال الباحثون إنه من المحتمل أنه عندما كانت كواكب النظام الشمسي لا تزال تتشكل ، قامت الرياح الشمسية بإشعاع هذا النيزك بجزيئات من الغازات النبيلة ، والتي أصبحت بعد ذلك جزءًا لا يتجزأ من معادن النيزك. وبالمثل ، كتب الباحثون في الدراسة “ربما يكون لب الأرض قد احتوى على الغازات الشمسية النبيلة”. 

اكتشف الفريق أيضًا على مدى ملايين السنين ، من المحتمل أن تكون هذه الغازات النبيلة قد انتشرت من اللب إلى وشاح الأرض ، وهي الطبقة الواقعة بين اللب والقشرة العلوية.

النيزك ، الذي تم اكتشافه في عام 1927 في مقاطعة واشنطن ، كولورادو ، يقع في فئة نادرة من النيازك الحديدية “غير المجمعة” التي تشكل 5٪ فقط من النيازك المعروفة المكتشفة على الأرض. معظم هذه النيازك هي مجرد شظايا من كويكبات أكبر ، والتي شكلت قلبًا معدنيًا خلال أول مليون إلى مليوني سنة من النظام الشمسي.

ومع ذلك ، فإن النيزك الحديدي في مقاطعة واشنطن أكبر من معظم النيازك في فئته. في الأصل ، بدا وكأنه قرص معدني يبلغ قطره حوالي 5.9 بوصات × 7.8 بوصات (15 × 20 سم) وسمكه 2.3 بوصة (6 سم) ويزن حوالي 12.5 رطلاً. (5.7 كيلوجرام) ، وفقًا لتقرير صدر عام 1928 في مجلة American Mineralogist . 

في الستينيات ، وجدت الأبحاث أن نيزك مقاطعة واشنطن يحتوي على “فائض ملحوظ” من نظائر الهيليوم والنيون غير العادية ، وهي أشكال مختلفة من العناصر التي تحتوي على عدد مختلف من النيوترونات في نواتها. في عام 1984 ، أظهرت دراسة أخرى أن هذه النظائر لها نسب مماثلة لتلك التي تظهر في الرياح الشمسية.

بالنسبة للدراسة الجديدة ، درس الباحثون عددًا قليلاً فقط من قطع نيزك مقاطعة واشنطن ، بما في ذلك لوح بطول 1.1 بوصة (3 سم). استخدم الفريق مطياف كتلة الغاز النبيل لقياس نسبة نظائر الغازات النبيلة. أكد الباحثون أن نسب نظائر الهيليوم والنيون كانت نموذجية لتلك التي تأتي من الرياح الشمسية.

ومع ذلك ، فإن معرفة أي من الغازات النبيلة في النيزك جاء من الرياح الشمسية مقابل مصادر أخرى ، هو عمل صعب. على سبيل المثال ، يمكن أن تنشأ الغازات النبيلة من أماكن أخرى في الكون.

قال مؤلف الدراسة الأول مانفريد فوغت ، باحث ما بعد الدكتوراه في معهد علوم الأرض في جامعة هايدلبرغ في ألمانيا ، في بيان: “يجب أن تكون القياسات دقيقة ودقيقة بشكل غير عادي للتمييز بين التوقيعات الشمسية والغازات النبيلة السائدة” .

قال الفريق إنه من المحتمل أن جزيئات الرياح الشمسية في النظام الشمسي المبكر أصبحت محاصرة في المواد الأولية التي أصبحت في النهاية الكويكب. بعد ذلك ، من المحتمل أن تكون هذه الغازات النبيلة قد ذابت في المعدن السائل ، والذي أصبح فيما بعد النواة المعدنية الصلبة للكويكب.

قال الباحثون إن النواة الحديدية للأرض ربما مرت بعملية مماثلة عندما كانت تتشكل. لمزيد من التحقيق في هذه الفكرة ، راجع الفريق سجلهم الخاص بالهيليوم والرياح الشمسية ونظائر النيون الموجودة في الصخور النارية من الانفجارات البركانية في الجزر المحيطية ، مثل هاواي في المحيط الهادئ وريونيون في المحيط الهندي.

جاءت الصخور التي درسوها من نوع خاص من البراكين التي تعمل بواسطة أعمدة عميقة داخل وشاح الأرض. قال الباحثون إن هذه الأعمدة لها نسب غاز شمسي عالية ، مما يجعلها مختلفة عن النشاط البركاني الضحل في الوشاح الذي شوهد في التلال الجبلية في منتصف المحيط ، والتي تحتوي على نسب منخفضة من الغاز الشمسي.المحتوى ذي الصلة

الآن ، لدى الباحثين خيوط متعددة من الأدلة تشير إلى أن الأرض تحتوي على غازات شمسية نبيلة في لبها وغطائها. في الواقع ، يحتوي نيزك مقاطعة واشنطن ذي القلب الحديدي على غازات شمسية نبيلة ، لذلك من المحتمل أن النواة الحديدية للأرض تعمل أيضًا. ووجد الباحثون أن الغازات الشمسية النبيلة توجد في الصخور البركانية التي نشأت في أعماق الوشاح ، مما يشير إلى أن بعض الجسيمات الشمسية المعلقة في قلب الأرض قد هاجرت منذ ذلك الحين إلى الوشاح.

قال فوغت إنه إذا كان لب الأرض “1٪ إلى 2٪ فقط من معدن له تركيبة مشابهة لحجر نيزك بلد واشنطن” ، فإن ذلك يمكن أن “يفسر تواقيع الغاز المختلفة في الوشاح”. قال الباحثون إن هذه النتيجة تشير إلى أن اللب يؤثر على الكيمياء الجيولوجية للوشاح بطريقة غير معروفة سابقًا. 

المصدر/ livescience.comالمترجم/barabic.com