A tudósok a földkéregben lévő apró kristályokon keresztül követték nyomon a Föld útját a galaxison keresztül

Jóváírás: Triff/Shutterstock

„A világot homokszemben látni” – William Blake költeményének kezdősora – egy gyakori kifejezés, amely a geológusok tevékenységét is megragadja.

Megfigyeljük az emberi hajszál szélességénél kisebb ásványi szemcsék összetételét. Ezután extrapoláljuk az általuk képviselt kémiai folyamatokat, hogy magára a bolygónk felépítésére gondoljunk.

Most azt a kevés figyelmet fordítottuk új magasságokra, apró szemcsékre, amelyek a Földnek a galaktikus környezetben elfoglalt helyéhez kapcsolódnak.

Az univerzumot keresve

Még nagyobb léptékben az asztrofizikusok megpróbálják megérteni az univerzumot és a mi helyünket benne. A fizika törvényei alapján olyan modelleket dolgoznak ki, amelyek leírják a csillagászati ​​objektumok pályáját.

Miközben úgy gondolhatjuk, hogy a bolygó felszíne teljes egészében magában a Földön belül zajló folyamatok során jött létre, bolygónk kétségtelenül érezte kozmikus környezetének hatásait. Ez magában foglalja a Föld pályájának időszakos változásait, a napsugárzás változásait, a gamma-kitöréseket és természetesen a meteorit becsapódásokat.

Már csak a Holdra és annak foltos felszínére nézve is eszünkbe kell jutni, mivel a Föld több mint 80-szor nagyobb tömegű, mint szürke műholdja. A közelmúltban végzett munkák még a meteoritok becsapódásának fontosságára is rámutattak a földi kontinentális kéreg kialakulásában, amely elősegíti a lebegő “magvak” kialakulását, amelyek fiatal korában bolygónk legkülső rétegén lebegtek.

Mi és kollégáink nemzetközi csapata felismertük a korai kontinentális kéreg előállításának ritmusát, és a tempó egy igazán nagyszerű hajtási mechanizmusra utal. Ez a mű most jelent meg a folyóiratban Geológia.

A kéregképződés ritmusa a Földön

A Földön sok kőzet olvadt vagy félig olvadt magmából keletkezik. Ez a magma vagy közvetlenül a köpenyből származik – a többnyire szilárd, de lassan folyó rétegből a földkéreg alatt – vagy a már meglévő kéreg még régebbi darabjainak újraforródásából. A folyékony magma lehűlésével végül szilárd kőzetté fagy.

A magma kristályosodásának ez a hűtési folyamata lehetővé teszi, hogy az ásványi szemcsék növekedjenek, és megtartsák az idő múlásával lebomló elemeket, például az uránt, és egyfajta stoppert hoznak létre, amely rögzíti az életkorukat. Nem csak ez, hanem a kristályok más elemeket is megragadhatnak, amelyek a szülői magma felépítését követik, például azt, hogy a vezetéknév hogyan követheti a családját.

Ezzel a két információval – kor és összetétel – aztán rekonstruálhatjuk a kéregképződés idővonalát. Ezután a Fourier-transzformáció matematikai varázslójával dekódolhatjuk a fő frekvenciákat. Ez az eszköz alapvetően az események gyakoriságát dekódolja, hasonlóan ahhoz, mint a turmixgépbe került összetevők megfejtéséhez egy tortához.

Eredményeink ebből a megközelítésből mintegy 200 millió éves ritmusra utalnak a korai földkéreg képződésére.

A tudósok a földkéregben lévő apró kristályokon keresztül követték nyomon a Föld útját a galaxison keresztül

Geológiai események, beleértve a fontosabb kéregképződési eseményeket, amelyek a Naprendszer galaktikus spirálkarain való áthaladása során mutatkoznak meg. Köszönetnyilvánítás: NASA/JPL-Caltech/ESO/R. Sért

Helyünk a kozmoszban

De van egy másik, hasonló ritmusú folyamat is. Naprendszerünk és a Tejútrendszer négy spirálkarja egyaránt a galaxis közepén lévő szupermasszív fekete lyuk körül kering, de eltérő sebességgel mozognak.

A spirálkarok 210 kilométer/másodperc sebességgel forognak, míg a Nap 150 mérföld/s sebességgel halad előre, ami azt jelenti, hogy Naprendszerünk be- és kifelé halad a galaxis karjaiban. A spirálkarokra úgy gondolhat, mint sűrű területekre, amelyek lassítják a csillagok áthaladását, hasonlóan egy forgalmi dugóhoz, amely csak tovább tűnik el az úton (vagy a karban).

Ez a modell körülbelül 200 millió év telt el minden egyes bejárat között, ami a naprendszerünket a galaxis spirális karjává teszi.

Tehát úgy tűnik, hogy lehetséges összefüggés a földi kéregképződés időzítése és a galaktikus spirálkarok körüli keringési idő között, de miért?

Felhőből támad

Naprendszerünk távolabbi részén az Oort-felhőnek nevezett jeges sziklás törmelékfelhőről úgy gondolják, hogy a Nap körül kering.

Mivel a Naprendszer időszakonként spirálkarban mozog, a Naprendszer és az Oort-felhő közötti kölcsönhatás azt javasolja, hogy a felhőből anyagot lazítsanak meg, és közelebb kerüljenek a belső naprendszerhez. Ennek az anyagnak egy része akár a Földet is elérheti.

A Földet viszonylag gyakran éri becsapódások az aszteroidaöv sziklás testeiből, átlagosan 15 km/s sebességgel. Az Oort felhőből kilökődő üstökösök azonban sokkal gyorsabban érkeznek, átlagosan 52 km/s sebességgel.

Azt állítjuk, hogy ezeket az időszakos nagyenergiájú hatásokat követi a kis ásványszemcsékben tartott kéregtermelés rekordja. Az üstökösök becsapódása hatalmas mennyiségű földfelszínt ás ki, ami a dekompresszió következtében a köpeny megolvadásához vezet, ami nem sokban különbözik attól, hogy egy parafadugót egy üveg pezsgőre ejtenek.

Ez a könnyű elemekkel, például szilíciummal, alumíniummal, nátriummal és káliummal dúsított olvadt kőzet hatékonyan lebeg a sűrűbb köpenyen. Bár sok más módja is van a kontinentális kéreg létrehozásának, valószínű, hogy a korai bolygónkra gyakorolt ​​hatás lebegő kéregmagvakat alakított ki. A későbbi geológiai folyamatokból származó magma azokhoz a korai magvakhoz kötődik.

A végzet hírnökei, vagy a földi élet kertészei?

A kontinentális kéreg létfontosságú a Föld legtöbb természetes ciklusában – vízzel és oxigénnel kölcsönhatásba lépve új, mállott termékeket képez, amelyek a legtöbb fémet és biológiai szenet tartalmazzák.

A nagy meteorit-becsapódások katasztrofális események, amelyek elpusztíthatják az életet. Mégis, a hatások valószínűleg a kulcsa annak a kontinentális kéregnek, amelyen élünk.

Azzal, hogy a közelmúltban csillagközi aszteroidák áthaladtak a Naprendszeren, néhányan odáig jutottak, hogy azt sugallják, hogy életet vittek át a kozmoszon.

Akárhogyan is jutottunk el idáig, félelmetes egy tiszta éjszakán felnézni az égre, látni a csillagokat és az általuk követett szerkezetet, majd a lábadba nézni, és látni az ásványszemcséket, a sziklát és a kontinentális földkérget lent. érezni – minden igazán nagyszerű ritmus köti össze.


Mi hozta létre a kontinenseket? Az új bizonyítékok óriási aszteroidákra utalnak


Több információ:
CL Kirkland és munkatársai: A korai Föld galaktikus spirálkarjainak magkéregtermelése elmúlt?, Geológia (2022). DOI: 10.1130/G50513.1

A The Conversation szolgáltatja

Ezt a cikket a The Conversation újból közzétettük Creative Commons licenc alatt. Olvassa el az eredeti cikket.A beszélgetés

Idézet: A tudósok nyomon követték a Föld útját a galaxison keresztül a kéregben talált apró kristályokon keresztül (2022, augusztus 24), 2022. augusztus 25-én letöltve a https://phys.org/news/2022-08-scientists-earth-path -galaxy- webhelyről. apró .html

Ez a dokumentum szerzői jogvédelem alatt áll. A személyes tanulmányi vagy kutatási célú tisztességes bánásmódon kívül semmi más nem reprodukálható írásos engedély nélkül. A tartalom kizárólag tájékoztató jellegű.

Leave a Comment

%d bloggers like this: