معادن النيزك تلمح إلى انقراضات الأرض وتغير المناخ

كويكب قتل الديناصورات

يعتقد العلماء أن كويكبًا عملاقًا ، الذي انكسر منذ فترة طويلة في حزام الكويكبات الرئيسي بين المريخ والمشتري ، شق طريقه في النهاية إلى الأرض وأدى إلى انقراض الديناصورات. من المحتمل أن تستبعد البيانات المستمدة من مهمة WISE التابعة لوكالة ناسا المشتبه به الرئيسي ، وهو عضو في عائلة من الكويكبات تسمى Baptistina ، لذلك يستمر البحث عن أصول الكويكب الذي يقتل الديناصورات. (رصيد الصورة: NASA / JPL-Caltech)



قد لا يكون الكويكب الضخم الذي قضى على الديناصورات هو الحدث الكوني الوحيد الذي تسبب في انقراضات جماعية أو تغيير مناخ الأرض. يمكن أن توفر المعادن الصغيرة المتبقية من العديد من النيازك الصغيرة الأدلة الجيولوجية اللازمة لإظهار كيف غيّرت الصخور المتساقطة من السماء مسار تطور الحياة على كوكبنا أكثر من مرة.



يمكن للمعادن الدقيقة التي تسمى الإسبينيل - بحجم حبة الرمل - أن تتحمل أقسى الأحوال الجوية والتغيرات الكيميائية على سطح الأرض. يأمل باحثون سويديون في جمع ما يكفي من الإسبينيل في أجزاء مختلفة من العالم لربط النقاط بين تفكك ضخم الكويكبات في الفضاء وبعض الانقراضات أو الأحداث المناخية خلال تاريخ الأرض.

قال بيرجر شميتز ، عالم الجيولوجيا البحرية بجامعة لوند في السويد ، 'أعتقد أنه سيكون من المثير للاهتمام جدًا أن يقدم نهج الإسبينيل على المدى الطويل دليلًا تجريبيًا لكيفية ارتباط زخات الكويكبات في النظام الشمسي الداخلي ببداية العصور الجليدية'. قالت. [كويكبات يحتمل أن تكون خطرة (صور)]



أدى البحث عن الإسبينيل إلى قيام شميتز وزملائه بإذابة أطنان من الصخور في الحمض خلال العقد الماضي أو نحو ذلك - العديد من الصخور نشأت من مقلع الحجر الجيري التجاري في ثورسبيرج بالسويد. يمكن لمثل هذا التكتيك أن يكشف عن أنماط مقنعة في السجلات الجيولوجية لا يمكن للعلماء تجميعها معًا من النيزك الأحفوري العرضي أو النادر. تأثير الحفرة .

نيزك كريتر هي واحدة من أصغر الفوهات الصدمية وأكثرها محافظة على الأرض. تشكلت الحفرة منذ ما يقرب من 50000 عام عندما ضرب نيزك بعرض 30 مترًا غنيًا بالحديد ووزنه 100000 طن صحراء أريزونا بمعدل 20 كيلومترًا في الثانية. الانفجار الناتج تجاوز القوة المشتركة اليوم

نيزك كريتر هي واحدة من أصغر الفوهات الصدمية وأكثرها محافظة على الأرض. تشكلت الحفرة منذ ما يقرب من 50000 عام عندما ضرب نيزك بعرض 30 مترًا غنيًا بالحديد ووزنه 100000 طن صحراء أريزونا بمعدل 20 كيلومترًا في الثانية. تجاوز الانفجار الناتج القوة المشتركة للترسانات النووية الحالية وخلق حفرة بعرض 1.1 كيلومتر وعمق 200 متر.(رصيد الصورة: هيئة المسح الجيولوجي الأمريكية)



دون أن يترك أثرا

ينتهي الأمر بمعظم النيازك التي سقطت على الأرض بالاختفاء دون أن تصبح متحجرة أو تترك فوهة تصادمية ليجدها العلماء. وقد جعل ذلك من المستحيل فعليًا على العلماء استعادة أدلة كافية لدعم النظريات حول كيفية ارتباط الأحداث الفلكية بتاريخ الأرض.

قال شميتز: 'نعلم أنه في المناطق الصحراوية على الأرض ، تتحلل النيازك عادة في غضون 20 [ألف] إلى 30 ألف عام'. 'في المناطق الأكثر رطوبة ، يزداد التحلل بشكل أسرع.'



لكن النيازك المتلاشية تترك وراءها أنواعًا مختلفة من الإسبينيل ، بما في ذلك أكاسيد الكروم أو الألومينا شديدة الصلابة. تكشف البصمات الكيميائية والنظيرية لمثل هذه الإسبينيل نوع النيازك التي نشأت منها. يعرف العلماء الآن أنه يمكن العثور على معادن الإسبنيل خارج كوكب الأرض في طبقات الرواسب المتراكمة في أي عمر تقريبًا على مدار الـ 3.5 مليار سنة الماضية.

يمكن أن تكشف هذه الإسبنيل عن الاختلافات في معدل وأنواع سقوط النيازك على الأرض قال شميتز في عدد يونيو من مجلة Chemie der Erde في أوقات مختلفة من تاريخ الكوكب. يمكنهم أيضًا الكشف عن المزيد عن التركيب الكيميائي للكويكبات ، أو مساعدة العلماء على فهم ما إذا كان أي تفكك كويكب قد أثر على الحياة على الأرض في الماضي.

بعد انقراض الديناصورات

عالم يعمل في مختبر معالجة النيزك في مركز ناسا جونسون للفضاء. أنا

عالم يعمل في مختبر معالجة النيزك في مركز ناسا جونسون للفضاء. أنا(رصيد الصورة: ناسا)

يمكن أن يكشف سجل الإسبنيل عن المزيد من أحداث الانقراض ذات الروابط خارج كوكب الأرض أكثر من مجرد الانقراض الجماعي للديناصورات. حدث انقراض جماعي سابق خلال فترة Frasnian-Fammenian منذ حوالي 372 مليون سنة تزامنًا مع ثلاث حفر كبيرة على الأقل.

قال شميتز: 'هناك العديد من الحفر الكبيرة على الأرض مرتبطة بهذا الحدث ، لكن لم يتم حتى الآن إظهار أي صلة وثيقة بين اصطدام كبير وحدث الانقراض'.

لكن سقوط الصخور الفضائية قد يؤدي إلى أكثر من مجرد تدمير للأرض. ربما يكون أعظم انفجار حياة جديدة في المحيط في تاريخ الأرض حدث خلال حدث التنوع البيولوجي العظيم في Ordovician منذ حوالي 470 مليون سنة - وهي فترة تزامنت مع أكبر تفكك كويكب معروف في حزام الكويكبات بالنظام الشمسي على مدار الثلاثة مليارات سنة الماضية.

اكتشف شميتز وزملاؤه زيادة سريعة في عدد الإسبنيل الموجود في طبقات الحجر الجيري الصخري إيذانا ببدء فترة التنويع تلك في مواقع في السويد وغرب روسيا ووسط الصين. يتكهنون بأن تحطم الكويكب أدى إلى اصطدامات متكررة على الأرض من قبل كويكبات بحجم كيلومتر والتي يمكن أن تكون قد ولدت التغييرات الناتجة في تنوع الحياة. [ محو: انقراضات التاريخ الأكثر غموضًا (العد التنازلي) ]

الإسبنيل شوهد في عينة من نيزك الليندي.

الإسبنيل شوهد في عينة من نيزك الليندي.(رصيد الصورة: CalTech)

تربط نظرية أخرى زخات الكويكبات بأحدث ثلاثة عصور جليدية رئيسية على الأرض حدثت كل 250 إلى 300 مليون سنة تقريبًا. لا يوجد دليل قاطع حتى الآن ، ولكن العصر الجليدى تتزامن الفترات تقريبًا مع مدار الشمس حول المجرة كل 225 إلى 250 مليون سنة - وهو حدث يمكن أن يعرض الأرض لسقوط نيزك متكرر في فترات معينة. يمكن أن تساعد دراسة الإسبينيل في إثبات صحة أو خطأ هذه النظريات في السنوات القادمة.

علم المختبر على الحمض

لا يزال إنشاء سجل لتاريخ الأرض من خلال الإسبنيل خارج الأرض يمثل فكرة جديدة إلى حد ما ، على الرغم من معرفة العلماء بالإسبينيل لعدة عقود. لكن شميتز يتطلع إلى مواصلة البحث عن الإسبنيل من خلال مختبر مصمم خصيصًا في جامعة لوند.

سيستخدم المختبر الجديد الحمض في إذابة ما يقرب من 5 إلى 10 أطنان من الحجر الجيري الرسوبي سنويًا بحثًا عن الإسبينيل - وهي خطوة كبيرة من الطريقة التي تعاملت بها مجموعة شميتز مع ما يزيد قليلاً عن عُشر طن سنويًا منذ حوالي 15 عامًا. تشتمل معدات المختبرات الصناعية على مضخات مقاومة للأحماض لحقن الحمض في براميل بلاستيكية كبيرة تحتوي على أنواع مختلفة عينات الصخور .

فريدريك تيرفيلت ، مهندس باحث في المشروع ، شوهد هنا في المختبر يستخدم الحمض لتذويب الصخور بحثًا عن الإسبينيل النيزكي.

فريدريك تيرفيلت ، مهندس باحث في المشروع ، شوهد هنا في المختبر يستخدم الحمض لتذويب الصخور بحثًا عن الإسبينيل النيزكي.(رصيد الصورة: جامعة لوند)

قال فيليب هيك ، أمين مشارك في علم الأرصاد الجوية والدراسات القطبية في المتحف الميداني للتاريخ الطبيعي في شيكاغو ، إن نهج شميتز قد فاز ببطء على المتشككين في مجتمع أبحاث النيزك. وأضاف أن نهج الإسبنيل سيكون أكثر فاعلية عندما تكون طبقات الرواسب التي تمثل العصور الماضية للأرض شديدة التكثيف ومعدل اصطدام النيازك بالأرض أعلى بكثير مما هو عليه اليوم.

قال هيك: 'هذا بالتأكيد نهج مفيد للغاية لدراسة السجل خارج كوكب الأرض للكوندريتات العادية في الرواسب'. يجب تطبيق هذا النهج الآن على أنواع مختلفة من النيازك.

لكن لن يحتاج الجيولوجيون إلى مختبر جديد تمامًا لبدء العمل من خلال معالجة كميات أصغر من الصخور التي يمكن أن تحتوي على كنز مخفي خارج كوكب الأرض.

قال شميتز: 'أفضل شيء هو أن كل ما تحتاجه للتعرف على الإسبينيل خارج كوكب الأرض هو مجهر إلكتروني مسح منتظم مزود بنظام تحديد عنصر من النوع القياسي (EDS)'. 'معظم أقسام الجيولوجيا لديها هذه المعدات.'

تم توفير هذه القصة من قبل مجلة علم الأحياء الفلكي ، وهو منشور على شبكة الإنترنت برعاية وكالة ناسا برنامج علم الأحياء الفلكي . تابع موقع ProfoundSpace.org على تويتر و موقع التواصل الاجتماعي الفيسبوك و + Google .ويمكنك متابعة جيريمي هسو على تويتر تضمين التغريدة .