همه چیز از دل زمین شروع شد! همه چیز از دل زمین ساخته شد. عناصر، سنگ ها، فلزها، آلیاژها و در نهایت آنچه که باعث شده تا بتوانیم زندگی کنیم. منبع اکسیژن زمین از سیانوباکتری ها، موجودات کوچک ساکن آب که با فتوسنتز زنده می مانند، سرچشمه می‌گیرد. در این فرآیند، باکتری ها دی اکسید کربن و آب را به کربن آلی و اکسیژن آزاد تبدیل می کنند. اما همین فرایند نیز با تحولات داخل زمین، مواد مذاب، ماگماها و آتشفشان ها مرتبط است.
آیا می‌دانید اگر آتشفشان ها نباشند، همین سیانو باکتری ها نمی‌توانند به فعالیت خود ادامه دهند و در نهایت زمین، این کرۀ دوست داشتنی و منحصر به فرد، نابود می شود؟
بنابراین، چرخش کره زمین، حرکت صفحات زمین و وجود آتشفشان ها، حیات را بر روی زمین فراهم کرده است. شواهد به دست آمده از سنگ های میلیاردها ساله نشان می‌دهد که آتشفشان‌ها نقش کلیدی در افزایش اکسیژن در جو زمین اولیه داشته‌اند. اکسیژن برای اولین بار در حدود 2.4 میلیارد سال پیش، در جریان رویداد بزرگ اکسیداسیون، در جو زمین انباشته شد.سرنخ‌های زمین‌شناسی نشان می‌دهند که باکتری‌های اولیه صدها میلیون سال قبل از آن فتوسنتز می‌کردند و اکسیژن را پمپاژ می‌کردند.
شینتارو کادویا (Shintaro Kadoya) محقق فوق دکتری UW در علوم زمین و فضایی، می‌گوید: داده ها نشان می‌دهد که تکامل گوشته زمین می تواند تکامل جو زمین و احتمالاً تکامل حیات را کنترل کند.
گوشته اولیه زمین نسبت به گوشته مدرن بسیار کمتر اکسید شده یا حاوی مواد بیشتری بوده که می‌توانستند با اکسیژن واکنش دهند. اکسیژن گرسنه الکترون است، بنابراین هر اتمی با یک یا دو الکترون آزاد با آن واکنش نشان می‌دهد. به عنوان مثال، هیدروژن آزاد شده توسط یک آتشفشان با هر اکسیژن آزاد ترکیب می شود و آن اکسیژن را از جو خارج می کند. اکسیژن تولید شده توسط میکروب‌ها بر اتلاف گازهای آتشفشانی غلبه کرد و شروع به انباشته شدن در جو کرد.
به طور کلی، در ابتدای حیاتِ زمین، اساساً عرضه گازهای آتشفشانی قابل اکسید شدن باعث می شد تا صدها میلیون سال پس از تکامل فتوسنتز، اکسیژن فتوسنتزی را بخورد! اما با گذر چند میلیون سال، همچنانکه که گوشته بیشتر اکسید شد، دیگر میزان گازهای آتشفشانی قابل اکسید شدن، کمتر شد. سپس اکسیژن جَو را اشباع کرد. این اطلاعات، برای درک پیدایش حیات پیچیده روی زمین و امکان حیات در سیارات دیگر با ارزش است. این مطالعه نشان می‌دهد که جهت بررسی تکامل سطح و حیات سیاره، بررسی و مطالعۀ گوشته آن سیاره تا چه میزان مهم است.
آیا می‌دانید اگر آتشفشان ها نباشند، همین سیانو باکتری ها نمی‌توانند به فعالیت خود ادامه دهند و در نهایت زمین، این کرۀ دوست داشتنی و منحصر به فرد، نابود می شود؟
بنابراین، چرخش کره زمین، حرکت صفحات زمین و وجود آتشفشان ها، حیات را بر روی زمین فراهم کرده است. شواهد به دست آمده از سنگ های میلیاردها ساله نشان می‌دهد که آتشفشان‌ها نقش کلیدی در افزایش اکسیژن در جو زمین اولیه داشته‌اند. اکسیژن برای اولین بار در حدود 2.4 میلیارد سال پیش، در جریان رویداد بزرگ اکسیداسیون، در جو زمین انباشته شد.سرنخ‌های زمین‌شناسی نشان می‌دهند که باکتری‌های اولیه صدها میلیون سال قبل از آن فتوسنتز می‌کردند و اکسیژن را پمپاژ می‌کردند.
شینتارو کادویا (Shintaro Kadoya) محقق فوق دکتری UW در علوم زمین و فضایی، می‌گوید: داده ها نشان می‌دهد که تکامل گوشته زمین می تواند تکامل جو زمین و احتمالاً تکامل حیات را کنترل کند.
گوشته اولیه زمین نسبت به گوشته مدرن بسیار کمتر اکسید شده یا حاوی مواد بیشتری بوده که می‌توانستند با اکسیژن واکنش دهند. اکسیژن گرسنه الکترون است، بنابراین هر اتمی با یک یا دو الکترون آزاد با آن واکنش نشان می‌دهد. به عنوان مثال، هیدروژن آزاد شده توسط یک آتشفشان با هر اکسیژن آزاد ترکیب می شود و آن اکسیژن را از جو خارج می کند. اکسیژن تولید شده توسط میکروب‌ها بر اتلاف گازهای آتشفشانی غلبه کرد و شروع به انباشته شدن در جو کرد.
به طور کلی، در ابتدای حیاتِ زمین، اساساً عرضه گازهای آتشفشانی قابل اکسید شدن باعث می شد تا صدها میلیون سال پس از تکامل فتوسنتز، اکسیژن فتوسنتزی را بخورد! اما با گذر چند میلیون سال، همچنانکه که گوشته بیشتر اکسید شد، دیگر میزان گازهای آتشفشانی قابل اکسید شدن، کمتر شد. سپس اکسیژن جَو را اشباع کرد. این اطلاعات، برای درک پیدایش حیات پیچیده روی زمین و امکان حیات در سیارات دیگر با ارزش است. این مطالعه نشان می‌دهد که جهت بررسی تکامل سطح و حیات سیاره، بررسی و مطالعۀ گوشته آن سیاره تا چه میزان مهم است.
بررسی های جدید در سال 2022
تجزیه و تحلیل جدید سنگ های 2.5 میلیارد ساله استرالیا نشان می‌دهد که فوران های آتشفشانی ممکن است باعث افزایش جمعیت میکروارگانیسم های دریایی شده و اولین آثار اکسیژن را در جو ایجاد کند. این امر داستان‌های موجود جو اولیه زمین را تغییر می‌دهد، که فرض می‌کرد بیشتر تغییرات جو اولیه توسط فرآیندهای زمین‌شناسی یا شیمیایی کنترل می‌شود.
در نهایت باید بگوییم، زمین‌شناسی یک سیاره بر هر حیاتی که در سطح آن سیاره در حال تکامل است، تأثیر دارد. این درک به شناسایی سیارات فرا خورشیدی قابل سکونت یا سیارات خارج از منظومه شمسی در جستجوی حیات در کیهان کمک می‌کند.
در نهایت باید بگوییم، زمین‌شناسی یک سیاره بر هر حیاتی که در سطح آن سیاره در حال تکامل است، تأثیر دارد. این درک به شناسایی سیارات فرا خورشیدی قابل سکونت یا سیارات خارج از منظومه شمسی در جستجوی حیات در کیهان کمک می‌کند.
مدلسازی پیشرفته توسط چند دانشمند (Claire، Catling و Zahnle ) نشان می‌دهد که با فرار اتم های هیدروژن از متان (گازهای آتشفشانی) به فضا، شرایط گلخانه ای ناشی از حضور متان به سرعت از بین رفت. دمای متوسط زمین احتمالاً حدود 30 درجه سانتیگراد یا 54 درجه فارنهایت سرد شد و اکسیژن توانست بر جو مسلط شود. زیرا دیگر هیدروژن زیادی برای مصرف اکسیژن وجود نداشت.
خلاصه اینکه بیشتر وسایل اطرافمون رو از دل زمین داریم. اتومبیلی که باهاش اینور و اونور میریم، تلفن همراهی که ازش استفاده می کنیم، ماشین لباشویی، ظرف شویی و...
اگر ماگما و گدازه نباشه، عنصری در کار نیست. اگر عنصر نباشه، فلزی در کار نیست، اگر فلز نباشه، آلیاژی در کار نیست و در نهایت زندگی فلج میشه.
با من همراه باشید تا در مقالات بعدی کمی براتون از آلیاژها و کاربردهای اون در زندگی روز مره بگم.
خلاصه اینکه بیشتر وسایل اطرافمون رو از دل زمین داریم. اتومبیلی که باهاش اینور و اونور میریم، تلفن همراهی که ازش استفاده می کنیم، ماشین لباشویی، ظرف شویی و...
اگر ماگما و گدازه نباشه، عنصری در کار نیست. اگر عنصر نباشه، فلزی در کار نیست، اگر فلز نباشه، آلیاژی در کار نیست و در نهایت زندگی فلج میشه.
با من همراه باشید تا در مقالات بعدی کمی براتون از آلیاژها و کاربردهای اون در زندگی روز مره بگم.
- سه شنبه ۲۴ مرداد ۰۲ ۱۱:۱۳ ۳ بازديد
- ۰ نظر