ग्रीनलैंड में एकत्रित चट्टानें एक प्राचीन मैग्मा सागर के निशान को पकड़ सकती हैं जो ग्रह के जन्म के तुरंत बाद पृथ्वी की सतह पर बुदबुदाती है, एक नया अध्ययन करता है।
वैज्ञानिकों ने दक्षिण पश्चिम में एक क्षेत्र, इसुआ सुपरक्रेस्टल बेल्ट से चट्टानों को इकट्ठा किया ग्रीनलैंड जहां उजागर चट्टानें 3.7 बिलियन से 3.8 बिलियन वर्ष पुरानी हैं; बेल्ट में सबसे पुरानी ज्ञात चट्टानें होती हैं धरती, जो अपेक्षाकृत कमतर रहते हैं थाली की वस्तुकला, गर्मी और रासायनिक परिवर्तन, विज्ञान पत्रिका के अनुसार।
प्रारंभिक मैग्मा महासागरों के रासायनिक निशान खुद चट्टानों से भी पुराने हैं, जो लगभग 4.5 अरब साल पहले डेटिंग करते थे, जब एक मंगल-आकार की वस्तु पृथ्वी में फिसल गई थी, जो बाद में चट्टान का एक बड़ा हिस्सा गिराती थी। चाँद बन गयानए अध्ययन के अनुसार।
जब खगोलीय पिंड पृथ्वी और मंगल के आकार से टकराते हैं, “कैम्ब्रिज विश्वविद्यालय में जियोकेमिस्ट्री के प्रोफेसर, लेखक हेलेन विलियम्स ने लाइव साइंस को बताया,” संपूर्ण ग्रह के निकट-पूर्ण पिघलने का एक अपरिहार्य परिणाम है। उन्होंने कहा कि पिघला हुआ चट्टान ठंडा और क्रिस्टलीकृत होने के कारण, पृथ्वी धीरे-धीरे नीले संगमरमर से मिलती-जुलती थी, जिसे हम आज जानते हैं।
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लेकिन हालांकि अधिकांश वैज्ञानिक पिघले हुए पृथ्वी सिद्धांत को स्वीकार करते हैं, “एक बड़ी चुनौती यह है कि इसे खोजना बहुत कठिन है … हमारे इतिहास में ऐसा कुछ हुआ है, इसके लिए भूवैज्ञानिक साक्ष्य” विलियम्स ने कहा। नया अध्ययन, 12 मार्च को पत्रिका में प्रकाशित हुआ विज्ञान अग्रिमदिखाता है कि इसुआ शीतलन प्रक्रिया द्वारा इसुआ बेल्ट चट्टानें अभी भी रासायनिक “उंगलियों के निशान” को पीछे छोड़ती हैं।
विलियम्स ने इन उंगलियों के निशान के लिए शिकार करना शुरू कर दिया, क्योंकि वह और उनकी सह-लेखक हानिका रिज़ो, जो कनाडा में कैरलटन विश्वविद्यालय में एक एसोसिएट प्रोफेसर हैं, एक अमेरिकी भूभौतिकीय संघ (एजीयू) की बैठक में हुई, एक वार्षिक कार्यक्रम जो पूर्व-महामारी काल में था, दसियों दुनिया भर से वैज्ञानिकों के हजारों।
Rizo ने पहले Isua supracrustal बेल्ट से रॉक नमूने निकाले थे और उनके बारे में लिखा था 2011 में, पत्रिका में प्रकाशित पृथ्वी और ग्रह विज्ञान पत्र। कागज में, उसने उल्लेख किया कि चट्टानों ने कुछ रासायनिक हस्ताक्षर किए, अर्थात अद्वितीय समस्थानिक, या रासायनिक तत्व अलग-अलग न्यूट्रॉन की संख्या के साथ। बाद में विलियम्स ने रिपोर्ट पढ़ी और इन रासायनिक हस्ताक्षरों ने उनकी रुचि को बढ़ा दिया।
विलियम्स ने कहा, “उसके कागज में मैग्मा सागर के लिए प्रत्यक्ष भूवैज्ञानिक साक्ष्य नहीं हैं। लेकिन इतने सारे रासायनिक निशानियों की वह चर्चा करती है … वास्तव में उस सामान्य दिशा में इशारा करती है,” विलियम्स ने कहा। यदि उन्होंने नमूनों का आगे अध्ययन किया, तो विलियम्स ने सोचा, वे एक स्नैपशॉट को उजागर कर सकते हैं धरतीअतीत पिघला हुआ है। विलियम्स ने कहा कि जब उसने रिज़ो को विशाल एजीयू कॉन्फ्रेंस हॉल में देखा, “मैंने मूल रूप से उसकी ओर भागना शुरू कर दिया था, क्योंकि मैं वास्तव में बात करना चाहता था … सहयोग करने की संभावना के बारे में,” विलियम्स ने कहा।
उनके सहयोग को बंद करने के लिए, वैज्ञानिकों ने प्रयोगशाला का नेतृत्व किया। उन्होंने एक सबसेट का चयन किया ज्वालामुखीय चट्टानें इसुआ के नमूनों में से, केवल सबसे प्राचीनता को चुनने के मामले में, सतह को मिटाने और तत्वों के संपर्क में आने के बाद वे कितने पहनने-ओढ़ने से गुजरेंगे। उन्होंने तब चट्टानों की उजागर सतहों को देखा, उन्हें नीचे रेत दिया, उन्हें एक ठीक पाउडर में कुचल दिया और मजबूत एसिड में पाउडर को भंग कर दिया।
“जब तक आप कर रहे हैं, यह अविश्वसनीय की तरह है, कि कुछ है जो आपके हाथ में वास्तव में कठिन, घने रॉक था, अब वास्तव में आपकी प्रयोगशाला में तरल की एक छोटी शीशी है,” विलियम्स ने कहा। इस तरह से चट्टानों को संसाधित करने से टीम को नमूनों के भीतर आइसोटोप, या न्यूट्रॉन की संख्या के साथ रासायनिक तत्वों की जांच करने की अनुमति मिलती है।
विशेष रूप से, टीम आइसोटोप की तलाश कर रही थी जो मैग्मा महासागरों के रूप में बन गई होगी। मॉडल सुझाना कि इन क्रिस्टलों के कुछ अवशेष पृथ्वी के कोर के करीब, निचले मेंटल में फंस गए हैं, और अरबों वर्षों तक संरक्षित रहे। विलियम्स ने कहा कि समय के माध्यम से, वे निचले मेंटल के माध्यम से ऊपरी मेंटल में चले जाएंगे, जो मैग्मा सागर के “आइसोटोप फिंगरप्रिंट्स” को ले जाएगा।
इन उंगलियों के निशान शामिल हैं हेफ़नियम तथा neodymium आइसोटोप, जो तब बनते हैं जब उनके मूल आइसोटोप सड़ जाते हैं; यह टूटना एक विशिष्ट पैटर्न में होता है जब मूल आइसोटोप को बहुत उच्च दबाव में रखा जाता है, जैसे कि निचले मेंटल की गहराई में पाए जाते हैं, विलियम्स ने कहा। टीम ने इस अनोखे आइसोटोप को तत्व के एक दुर्लभ रूप के साथ, इसुआ नमूनों में पाया टंगस्टन; “टंगस्टन विसंगति” के रूप में जाना जाता है, ये असामान्य टंगस्टन आइसोटोप एक प्राचीन माता-पिता के समस्थानिक से निकलते हैं, जो पृथ्वी के इतिहास के पहले 45 मिलियन वर्षों में मौजूद थे।
चूंकि ये क्रिस्टल अवशेष निचले से ऊपरी मेंटल तक ऊपर की ओर बढ़ते थे, वे पिघल गए और अन्य पिघला हुआ चट्टान के साथ मिलाया गया, जिससे एक शानदार प्रभाव पैदा हुआ। तो एक बार उस मिश्रित चट्टान ने क्रस्ट को तोड़ दिया, इसने ऊपरी और निचले दोनों किनारों से चट्टान के साथ आइसोटोप उंगलियों के निशान लिए; यह इसुआ के नमूनों का सच था। विलियम्स ने कहा कि कई सिद्धांत हैं कि कैसे और क्यों क्रिस्टल पृथ्वी की परतों के माध्यम से ऊपर की ओर पलायन करते हैं, एक यह है कि क्रिस्टल बार-बार पिघलते हैं और पुन: स्फूर्त होते हैं, और अधिक केंद्रित होते हुए वे ऊपर की ओर झुके होते हैं, विलियम्स ने कहा।
विलियम्स ने कहा, “मैग्मा महासागरों के रासायनिक निशान को उजागर करने के बाद,” मेरे पास सवाल यह है कि क्या पृथ्वी पर अन्य प्राचीन चट्टानों ने समान हस्ताक्षर संरक्षित किए हैं। ” वह और उसकी टीम दुनिया भर की साइटों पर इन हस्ताक्षरों का शिकार करने लगी है, जो बेहद प्राचीन चट्टानों वाले स्थानों पर खोज कर रहे हैं और ज्वालामुखी गतिविधि के लिए आधुनिक हॉटस्पॉट्स जैसे कि हवाई और आइसलैंड में हैं।
“सबूतों की कई पंक्तियाँ … बताती हैं कि ये आधुनिक हॉटस्पॉट पृथ्वी के भीतर वास्तव में गहरी सामग्री के पिघलने से प्राप्त हुए हैं, शायद पृथ्वी के मेंटल और इसके कोर के बीच की सीमा के करीब से उत्पन्न हुए हैं,” विलियम्स ने कहा। इसका मतलब यह है कि इन हॉटस्पॉट्स में मैग्मा सागर के रासायनिक निशान भी लटके हुए हो सकते हैं, हालांकि हमें नहीं पता कि अभी तक इसके बारे में कहा जा रहा है।
मूल रूप से लाइव साइंस पर प्रकाशित।
