Útskýrt: Hvernig indverskur loftsteinn hjálpaði til við að rannsaka myndun jarðar

Með því að rannsaka samsetningu þessara loftsteinabrota hafa vísindamenn afgreitt samsetninguna sem búist er við að sé til staðar í neðri möttli jarðar sem er á um 660 km dýpi.

Alþjóðlegi hópur vísindamanna skoðaði hluta af loftsteininum frá Katol (Heimild: meteorites.asu.edu)

Þann 22. maí 2012 varð mikil loftsteinaskúr nálægt bænum Katol í Nagpur. Þar sem það gerðist um hádegi misstu þorpsbúar af ljósasýningunni en sturtan olli hljóðbylgjum eða þrumulíkum hávaða og dreifði í upphafi sögusagnir um að flugvél hefði hrapað.

Daginn eftir söfnuðu vísindamenn frá Geological Survey of India um 30 loftsteinabrotum þar sem þeir stærstu vógu um kíló.

Fyrstu rannsóknir leiddu í ljós að hýsilbergið var aðallega samsett úr ólífu, ólífu-grænu steinefni. Ólivín er algengasti fasinn í efri möttli jarðar okkar. Jörðin okkar er samsett úr mismunandi lögum þar á meðal ytri skorpunni, þar á eftir kemur möttillinn og síðan innri kjarninn. Hægt er að ná efri möttlinum ef borað er í um 410 kílómetra.

Nú, með því að rannsaka samsetningu þessara loftsteinabrota, hafa vísindamenn afgreitt samsetninguna sem búist er við að sé til staðar í neðri möttli jarðar sem er á um 660 km dýpi.

Rannsókn á loftsteininum gæti líka sagt okkur meira um hvernig jörðin okkar þróaðist úr því að vera kvikuhaf í grýtta plánetu.

Hvernig á að rannsaka loftstein?

Rannsakendur tóku lítið sýnishorn af loftsteininum og skoðuðu hann með sérstakri smásjártækni. Steinefnafræðin var ákvörðuð með laser ör-Raman litrófsmæli.

Þessar aðferðir hjálpuðu hópnum að bera kennsl á, einkenna kristalbyggingu loftsteinsins og ákvarða efnasamsetningu hans og áferð.

Hvað sýnir nýja rannsóknin?

Alþjóðlegur hópur vísindamanna skoðaði hluta af loftsteininum sem var mikið lost frá Katol.

Blaðið sem birt var í þessum mánuði í PNAS greinir frá fyrsta náttúrulega tilvist steinefnis sem kallast bridgmanite. Steinefnið var nefnt árið 2014 eftir prófessor Percy W. Bridgman, sem hlaut Nóbelsverðlaunin í eðlisfræði árið 1946.

Ýmsar reikni- og tilraunarannsóknir hafa sýnt að um 80% af neðri möttli jarðar er úr bridgmaníti. Með því að rannsaka þetta loftsteinssýni geta vísindamenn greint frá því hvernig bridgmanít kristallaðist á lokastigi myndunar jarðar okkar.

Bridgmanite á jörðinni VS á loftsteini

Bridgmanítið í loftsteininum reyndist myndast við um það bil 23 til 25 gígapascal þrýsting sem myndast við höggatburðinn. Hátt hitastig og þrýstingur í innri jörðu okkar hefur breyst á milljarða ára sem hefur valdið kristöllun, bráðnun, endurbræðslu mismunandi steinefna áður en þau náðu núverandi ástandi. Mikilvægt er að rannsaka þessi einstöku steinefni til að fá ítarlega hugmynd um hvernig og hvenær jarðlög mynduðust.

Dr Sujoy Ghosh, lektor frá jarðfræði- og jarðeðlisfræðideild, Indian Institute of Technology Kharagpur útskýrir: Katol loftsteinninn er einstakt sýni og það er mikilvæg uppgötvun. Þó að fyrri rannsóknir á öðrum loftsteinasýnum (Tenham og Suizhou sýni) hafi sýnt tilvist miklu meira magnesíums og járnþátta, voru þau ólík bridgmaníti sem var í neðri möttli jarðar. Samsetning Katol bridgmanite samsvarar náið því sem er búið til á mismunandi rannsóknarstofum um allan heim á síðustu þremur áratugum. Hann er samsvarandi höfundur blaðsins.

Þróun jarðar

Innri pláneturnar eða jarðreikistjarnirnar eða bergreikistjarnirnar Merkúr, Venus, jörðin og Mars myndast við tilsöfnun eða með því að berghlutar sameinast og mynda plánetu með auknum þrýstingi og háum hita af völdum geislavirkra frumefna og þyngdarkrafta, útskýrir Kishan Tiwari, rannsóknir fræðimaður frá jarðfræði- og jarðeðlisfræðideild Indian Institute of Technology Kharagpur. Jörðin okkar var haf kviku áður en frumefnin kristalluðust og urðu stöðug og hin mismunandi lög eins og kjarni, möttill mynduðust. Þyngri frumefnin eins og járn fóru í kjarnann á meðan léttari silíkötin héldust í möttlinum. Með því að nota loftsteininn sem hliðstæðu fyrir jörðina getum við fundið frekari upplýsingar um myndunina. Hann er einn af höfundum blaðsins.

Dr. Ghosh bætti við: Niðurstöður okkar leiddu til fjölmargra annarra framfara til að skilja hvernig kjarni jarðar myndaðist fyrir um 4,5 milljörðum ára. Uppgötvun okkar gæti einnig hjálpað til við rannsóknir á háþrýstingsfasabreytingaraðferðum í djúpu jörðinni.

Fréttabréf| Smelltu til að fá bestu útskýringar dagsins í pósthólfið þitt

Deildu Með Vinum Þínum: