العلماء يفكون تشفير أصول معادن الأرض لإثراء فهمنا للكواكب الأخرى الصالحة للعيش

 كشف العلماء عن الأصول الغامضة لمعادن الأرض، وقاموا بتفصيل تكوينها المتنوع على مدى مليارات السنين، ووجدوا أدلة على دور الماء والعناصر النادرة في تكوينها وخلقت الطبيعة 40% من الأنواع المعدنية المعترف بها على الأرض البالغ عددها 5659 نوعا وفي بعض الحالات استخدمت أكثر من 15 وصفة فريدة لإنتاج تركيبتها البلورية وتركيبها الكيميائي.

ووجد العلماء أن الماء لعب دورا مهيمنا في تكوين أكثر من 80% من الأنواع المعدنية وأن 41 عنصرا نادرا من الأرض، بما في ذلك الزرنيخ والكادميوم والذهب والزئبق والفضة والتيتانيوم والزنك واليورانيوم والتنغستن، هي مكونات أساسية لنحو 2400 من معادن الكوكب، بحسب تصريح الدكتور روبرت هازن، المؤلف المشارك للدراسة والعالم في مختبر الأرض والكواكب، في معهد كارنيجي للعلوم، بواشنطن العاصمة.  

وظهرت تسعة من أصل 5659 نوعا من المعادن المعترف بها والتي تم مسحها بواسطة العلماء عبر 15 أو أكثر من العمليات الفيزيائية والكيميائية و/ أو البيولوجية المختلفة، والتي تضمنت كل شيء بدءا من التكوين شبه الفوري عن طريق الصواعق أو ضربات النيزك، إلى التغييرات التي تسببها التفاعلات المائية والصخرية أو التحولات في ضغوط ودرجات حرارة عالية تمتد لمئات الملايين من السنين.

واكتشف العلماء أن البيريت، المعروف باسم الذهب الكاذب (لكون كثير من الذين يبحثون عن الذهب يخلطون بين الذهب والبيريت لتشابهما في اللون والشكل تقريبا)، تم تشكيله بـ 21 طريقة مختلفة، ما يجعله "بطل الأصول المتنوعة".

ويمكن أن يتكون البيريت في درجات حرارة عالية ومنخفضة، مع الماء ومن دونه، بمساعدة الميكروبات وأيضا في البيئات القاسية حيث لا تلعب الحياة أي دور على الإطلاق.

وفي المقابل، نشأ الماس بتسع طرق على الأقل، بما في ذلك التكثيف في الأجواء الباردة للنجوم القديمة، أثناء اصطدام نيزك، وتحت ضغط عال شديد الحرارة في أعماق الأرض.

ويوضح أونهواي لو، رئيس جمعية المعادن والأستاذ في كلية علوم الأرض والفضاء بجامعة بكين، الصين، أن "العمل الرائع الذي قام به هازن وموريسون يوفر طريقة محتملة لاكتشاف المعادن المحتملة في الطبيعة بشكل متوقع''.

ويمكن أن تكون المعادن مفتاحا لإعادة بناء "الحياة الماضية" بأكملها والتنبؤ بـ "الحياة المستقبلية" للأرض، "وفهم تطور المعادن" سيوفر لنا مسارا جديدا حتى نتمكن من استكشاف الفضاء السحيق والبحث عن حياة خارج كوكب الأرض وكواكب صالحة للسكن في المستقبل.

ووفقا لملخص الورقة البحثية، يشير الجدول الزمني لتكوين المعادن على الأرض إلى أن معظم هذا التنوع نشأ في أول 250 مليون سنة من وجود الكوكب. ولهذا آثار الفضول لتحديد ما إذا كنا وحدنا حقا في هذا الكون.

وشرح العلماء: "إذا كانت الحياة نادرة في الكون، فإن هذه النظرة للأرض المبكرة متنوعة المعادن توفر العديد من المسارات التفاعلية المعقولة على مدى زمني أطول من النماذج السابقة".

ومع ذلك، إذا كانت الحياة ضرورة كونية تظهر في أي عالم غني بالمعادن والمياه، فإن هذه النتائج تدعم الفرضية القائلة بأن الحياة على الأرض تطورت بسرعة في المراحل الأولى من تطور الكواكب.

وبمجرد أخذها في الاعتبار في تكوين المعادن، توصل الباحثون إلى ما مجموعه أكثر من 10500 "نوع من المعادن''،  وهو مصطلح تمت صياغته حديثا، يزيد بنحو 75% عن 6000 نوع معدني معترف به رسميا من قبل الرابطة الدولية للمعادن.

وغيّر الدكتور هازن وزملاؤه طريقة النظر إلى المعادن. وبالإضافة إلى التركيب الكيميائي والخصائص الفيزيائية، يؤكد هازن على ظروفها وسياقات تكوينها.

وتصبح المعادن شهودا، وعلامات للتاريخ الطويل للمادة التي تتشكل في انفجارات المستعرات الأعظمية، وتتجمع في أنظمة الكواكب في التكوين بما في ذلك على كوكب مثل الأرض، ترافق ظهور الحياة وتطورها.

قد يهمك أيضــــــــــــــــًا :

علماء يكشفون سبب بطء دوران ثقب أسود ضخم يقع في مركز مجرتنا

عاصفة شمسية مفاجئة تضرب الأرض تاركة العلماء في حيرة