جو زمین چگونه به شکل امروزی درآمد؟
ايسنا/ اين پرسش که چگونه جو زمين به شکل امروزي و بسيار متفاوت از جو باقي سيارات منظومهي شمسي شکل گرفته است هميشه يک راز بوده است.
به نقل از آلرت، سيارهي ما زماني توپي از گدازه داغ بود که قمر آن در پي برخوردي بزرگ در حدود ۴.۵ ميليون سال پيش ايجاد شد. برخي معتقدند که وجود ترکيبات اوليه متفاوت در زمين که ناشي از برخورد سيارهاي از خارج از منظومهي شمسي به آن است باعث شده که اتمسفر زمين شکل بگيرد و برخي ديگر باور دارند که جو زمين در اثر تکامل اين سياره ايجاد شده است.
اکنون دانشمندان با بررسي واکنشهاي شيميايي درون سنگها و توپهاي گدازهاي مشابه زمين در آزمايشگاه به کشف نحوهي تشکيل اتمسفر زمين پرداختهاند.
سياراتي که در همسايگي زمين قرار دارند داراي جو مملو از دياکسيد کربن و نيتروژن هستند و به رغم آن که سيارات همگي به شکل مشابهي تکامل يافتهاند اما جو آنها با جو زمين که داراي نيتروژن-اکسيژن است بسيار متفاوت است.
گروهي از محققان به سرپرستي پائولو سوسي(Paolo Sossi)، زمين شيميدان از موسسه فناوري فدرال زوريخ(ETH Zürich) نمونههاي کوچکي از زمين در حالت مذاب را از سنگ گوشته رايج زمين به نام پريدوتيت در آزمايشگاه ساختند. آنها اين گويهاي مذاب را درون انواع مختلفي از گازهاي شيميايي شناور کردند اين گازها ميتوانستند روزي تشکيل دهندهي جو زمين بوده باشند.
محققان اين گويها را که درون گازهاي متفاوت قرار داشتند تا دماي ۲۰۰۰ درجهي سانتيگراد گرم کردند تا تبديل به گدازه شوند و سپس آنها را به سرعت سرد کردند. گويهاي شيشهاي به دست آمده اثراتي از جو را درون خود ثبت کردند.
آهن با توجه به ميزان برخورد با اکسيژن به گونههاي متفاوتي به آن متصل ميشود زماني که اکسيژن کافي وجود نداشته باشد يک اتم آهن به يک اتم اکسيژن متصل ميشود اما هنگامي که اکسيژن بيشتري وجود داشته باشد آهن و اکسيژن به نسبت ۲ به ۳ متصل ميشوند.
سوسي و همکارانش اين نتايج را با سنگهاي واقعي مقايسه کردند و نتيجه گرفتند که سيارهي ما در حالت مذاب دياکسيد کربن و نيتروژن اوليه را ايجاد کرده است.
سوسي ميگويد: در شرايطي که جو سياره از مواد مذاب ايجاد شود، پس از سرد شدن ۹۷ درصد دياکسيد کربن و ۳ درصد نيتروژن تشکيل ميشود که ميتوان نمونهي آن را در مريخ و ناهيد ديد.
چنين شرايطي براي تشکيل آمينواسيدهاي تشکيلدهندهي حيات مناسب نيست.
اما برخلاف سيارات همسايه، زمين مملو از آب بود. ناهيد در روزهاي اوليه تکامل بيشتر آب خود را از دست داد که علت آن نزديک بودن به خورشيد بود و آبهاي مريخ به دليل دور بودن از خورشيد يخ زدند.
محققان در مقاله خود نوشتند: وجود آب در سطح زمين براي مدتي طولاني عامل اصلي تشکيل جو امروزي آن بوده است. آنها معتقدند اقيانوسهاي شور دياکسيدکربن را از جو به درون سياره کشيدهاند و در نتيجه دياکسيد کربن درون گوشته و پوسته زمين قرار گرفته است. فاصلهي مناسب سياره ما از خورشيد اين امکان را به آن داد تا آبهاي سطحي را به اندازهي کافي براي تغيير کلي جو حفظ کند و اين موضوع آغازي براي تشکيل اکسيژن و حيات بود.