استخراج گنجی بزرگ از عمق زمین دست‌نیافتنی زمین برای اولین بار

غزال زیاری: تیمی بین‌المللی از دانشمندان برای اولین بار، بخش عظیمی از سنگ‌هایی که از گوشته زمین حفاری شده بودند را بازیابی کردند.

گوشته زمین، درست زیر لایه پوسته زمین قرار دارد و بزرگ‌ترین قسمت داخلی کره زمین است؛ از همین رو شناسایی بیشتر این لایه، اطلاعات زیادی در مورد برخی از ویژگی‌های انفجاری زمین در اختیار محققان قرار خواهد داد.

دستیابی به این سنگ‌های بزرگ

این سنگ‌ها از یک پنجره تکتونیکی (بخشی از بستر دریا که در آن، سنگ‌های گوشته زمین در امتداد خط‌الراس میانی اقیانوس اطلس در معرض دید قرار دارند) بازیابی شدند. این خط‌الراس در امتداد کف اقیانوس اطلس و در فاصله ۱۶ هزار کیلومتری از قطب شمال تا نوک جنوبی آفریقا امتداد دارد و بخشی از طولانی‌ترین رشته‌کوه روی زمین است. طبق گزارش NOAA، چنین برآمدگی‌های میان‌اقیانوسی، ازنظر زمین‌شناسی واقعاً مهم هستند. چراکه در امتداد نوع مرز صفحه‌ای رخ می‌دهند که در آن کف جدید اقیانوس با پراکندگی صفحات از همدیگر ایجاد می‌شود.

این سنگ‌های بزرگ در بهار سال ۲۰۲۳ و در جریان مأموریت «اکسپدیشن ۳۹۹، Building Blocks of Life, Atlantis Massif» که توسط کشتی حفاری اقیانوس JOIDES Resolution انجام گرفت، کشف شد. اعضای تیم امیدوارند که بتوانند با بررسی این سنگ‌ها، اسرار مربوط به نقش گوشته در منشأ حیات روی زمین، نحوه ایجاد فعالیت‌های آتش‌فشانی هنگام ذوب شدن بخش‌هایی از گوشته و چگونگی هدایت چرخه‌های جهانی عناصر حیاتی ازجمله هیدروژن و کربن را کشف کنند.

رهبری این تیم را برنامه بین‌المللی کشف اقیانوس بر عهده دارد که در بیش از ۲۰ کشور، به بازیابی هسته‌های رسوبی می‌پردازد. این نمونه‌های استوانه‌ای از سنگ، ماسه و دیگر رسوبات کف اقیانوس هستند که در حکم جدول زمانی تاریخ سیاره زمین به شمار می‌روند.

یوهان لیسنبرگ، یکی از نویسندگان این مطالعه و زمین‌شناس دانشگاه کاردیف ولز، دراین‌باره گفت: «پارسال وقتی این سنگ‌ها را بازیابی کردیم، دستاورد بزرگی در تاریخ علوم زمین رقم خورد؛ اما مهم‌تر از هر چیز، ارزشمند بودن اطلاعاتی است که هسته سنگ‌های گوشته زمین می‌توانند درباره ساختار و تکامل سیاره ما در اختیار ما قرار دهند. در این مطالعه ما با مستندسازی کانی‌شناسی سنگ‌های بازیابی شده و همچنین ترکیب شیمیایی آن‌ها، به بررسی ترکیب گوشته می‌پردازیم.»

 ترکیبات هسته سنگ گوشته زمین

لیسنبرگ در ادامه به این نکته اشاره کرد که نتایج حاصل‌شده، کاملاً متفاوت با آنچه آن‌ها انتظار داشتند بوده است. میزان ماده معدنی پیروکسن در سنگ گوشته زمین، کمتر از میزانی که تصور می‌شد بود و غلظت منیزیم بیشتر از حد تصورات! هردوی این نتایج، از میزان ذوب بالاتری نسبت به آنچه تیم پیش‌بینی می‌کرد، حاصل شدند. این ذوب زمانی رخ داد که گوشته از قسمت‌های عمیق‌تر زمین به سمت سطح بالا آمده بود و نتایج تجزیه‌وتحلیل بیشتر این فرآیند، می‌تواند اطلاعات بیشتری درراستای درک چگونگی تشکیل ماگما و فعالیت‌های آتش‌فشانی در اختیار دانشمندان قرار دهد.

لیسنبرگ ادامه داد: «ما درعین‌حال، ما کانال‌هایی پیدا کردیم که از طریق آن‌ها، این مواد مذاب از طریق گوشته به سطوح بالاتر منتقل می‌شوند و بدین ترتیب می‌توانیم سرنوشت ماگما را پس از تشکیل و حرکت به سمت سطح زمین ردیابی کنیم. این نکته مهمی است؛ چراکه به ما نشان می‌دهد که گوشته زمین چگونه با ذوب کردن مواد، آتش‌فشان‌ها به‌ویژه آتش‌فشان‌های کف اقیانوس‌ها (که بیشترین آتش‌فشان‌های روی کره زمین را تشکیل می‌دهند) را تغذیه می‌کند. دسترسی به سنگ‌های گوشته زمین این امکان را برای ما فراهم می‌کند تا بتوانیم بین آتش‌فشان‌ها و منبع نهایی ماگمای آن‌ها ارتباط برقرار کنیم.»

به‌علاوه، در جریان این مطالعات، دانشمندان به نتایجی ابتدایی درباره نحوه واکنش الیوین (یکی از مواد معدنی فراوان در سنگ گوشته کره زمین) با آب‌شور دریا دست یافتند. این فرآیند منجر به یک سری واکنش‌های شیمیایی می‌شود که به تولید هیدروژن و مولکول‌های دیگری که می‌توانند حیات را تأمین کنند، منتهی خواهد شد. دانشمندان بر این باورند که این ممکن است یکی از فرآیندهای کلیدی که باعث ایجاد حیات در زمین شده ، باشد.

سوزان کیو لانگ، یکی از نویسندگان این مطالعه و زمین‌شناس موسسه اقیانوس‌شناسی وودز هول دراین‌باره گفت: «سنگ‌هایی که در کره زمین اولیه وجود داشتند، بیشتر شبیه به سنگ‌هایی که ما در این کاوش به دست آوردیم هستند تا سنگ‌های معمولی روی سطح فعلی زمین. آنالیز آن‌ها به ما دیدگاهی انتقادی درباره محیط‌های شیمیایی و فیزیکی که در اوایل تاریخ زمین وجود داشته و می‌توانسته منبع ثابت سوخت و شرایطی مطلوب در بازه‌های زمانی طولانی ازنظر زمین‌شناسی برای میزبانی از اولین اشکال حیات فراهم کند را ارائه می‌کند.»

منبع: popsci