دانشمندان می‌گویند ساختارهای عظیم داخل زمین به منشأ حیات مرتبط هستند
“این‌ها ناهنجاری‌های تصادفی نیستند؛ آن‌ها اثر انگشت‌های نخستین تاریخ زمین هستند.”
نوشته توسط ویکتور تانگرمن
دو سازهٔ عظیم که در مرز میان مانتل زمین و هستهٔ آن قرار گرفته‌اند، برای دهه‌ها دانشمندان را به‌سختی به چالش کشیده‌اند و نظریه‌های حاکم دربارهٔ شکل‌گیری سیاره‌مان را زیر سؤال برده‌اند.
در یک مطالعهٔ جدید که در نشریه Nature Geoscience منتشر شده، تیمی از پژوهشگران به‌سرپرستی دینامیک‌دان ژئودینامیک دانشگاه روتگرز، یوشینوری میازاکی، توضیح جدیدی برای این ساختارها ارائه کرده‌اند — به‌طرز تحریک‌آمیز، این امکان را مطرح می‌کنند که شکل‌گیری آن‌ها ارتباط نزدیکی با تکامل حیات بر روی زمین داشته باشد.
این توده‌های سنگی چگال و داغ به‌اندازهٔ قاره، تقریباً ۱٬۸۰۰ مایل زیر سطح، در زیر آفریقا و اقیانوس آرام قرار دارند. آن‌ها در داده‌های امواج لرزه‌ای ظاهر می‌شوند و نشانگر تفاوت‌های چشمگیری در ترکیب سنگ‌های اطراف هستند.
« این‌ها ناهنجاری‌های تصادفی نیستند،» میازاکی در بیانیه‌ای گفت. « آن‌ها اثر انگشت‌های اولیهٔ تاریخ زمین هستند.»
او افزود: « اگر بتوانیم دلیل وجود این‌ها را درک کنیم، می‌توانیم چگونگی شکل‌گیری سیاره‌مان و دلیل قابل سکونت شدن آن را بفهمیم.»
نظریه‌های فعلی پیشنهاد می‌کنند که زمین اولیه، چند میلیارد سال پیش، مانتل را از یک اقیانوس ماگمایی عظیم به‌وجود آورد، که در طول زمان مواد با غلظت بیشتر را از مواد کم‌غلظت جدا کرد؛ مشابه «آبمیوه منجمد که به کنسانترهٔ شیرین و یخ‌آب تقسیم می‌شود».
اما یافتن شواهدی برای تأیید این نظریه دشوارتر از انتظاری بود که داشتیم. به‌جای لایه‌های یکنواخت، ما توده‌های بزرگ و نامنظمی از «منطقه‌های با سرعت برش کم و بزرگ» کشف کرده‌ایم؛ ساختارهایی که ویژگی لایهٔ پایینی مانتل زمین هستند، و «منطقه‌های با سرعت فوق‌العاده کم»، یا نواحی‌ای که امواج لرزه‌ای را به سرعت‌های بسیار پایین می‌رسانند.
میازاکی توضیح داد: « این تناقض نقطهٔ شروع ما بود. اگر از اقیانوس ماگما شروع کنیم و محاسبات را انجام دهیم، آنچه امروز در مانتل زمین می‌بینیم به‌دست نمی‌آید. چیزی کم بود.»
میازاکی و همکارانش شرایطی را که چندین میلیارد سال پیش وجود داشته است، مدل‌سازی کردند و دریافتند که یک ریزش آهسته از سیلیکون و منیزیم که از هستهٔ زمین نشت می‌کند، ممکن است «آب‌مانگوی پایه‌ای» را «آلوده» کرده باشد؛ این باعث می‌شود که در برخی بخش‌ها آن جامد نشود و ترکیبی به‌طور عجیب و نامنظم به‌دست آید.
میازاکی گفت: « فرض ما این بود که این ماده ممکن است از نشت مواد از هسته سرشاسته باشد. اگر مؤلفهٔ هسته‌ای را اضافه کنیم، می‌توانیم آنچه امروز می‌بینیم را توضیح دهیم.»
این فرآیند همچنین می‌توانست به زمین اجازه دهد که به‌طور کافی خنک شود، که منجر به فعالیت‌های آتشفشانی شد و در نهایت بر شکل‌گیری جو سیاره تأثیر گذاشت. همچنین می‌تواند دلیل اینکه چرا سایر سیارات، از جمله زهره و مریخ، به سرزمین‌های بی‌قابلیت حیات تبدیل شدند، در حالی که زمین شکوفا شد، باشد.
میازاکی توضیح داد: « زمین آب، حیات و جو نسبتاً ثابتی دارد. جو زهره، صد برابر ضخامت جو زمین است و عمدتاً از دی‌اکسید کربن تشکیل شده؛ در حالی که جو مریخ بسیار نازک است.»
او افزود: « هنوز به‌طور کامل دلیل این موضوع را نمی‌دانیم، اما آنچه درون یک سیاره رخ می‌دهد — یعنی چگونه خنک می‌شود و لایه‌های آن چگونه تکامل می‌یابند — می‌تواند بخش بزرگی از پاسخ باشد.»
در حال حاضر، این تنها آغاز نظریه‌ای است که می‌تواند « کمی اطمینان بیشتر دربارهٔ چگونگی تکامل زمین و چرا این سیاره این‌چنین ویژه است» به ما بدهد، پژوهشگر اظهار کرد، اگرچه تنها «شواهد بسیار کمی» در اختیار دارد.
اطلاعات بیشتر دربارهٔ مانتل: دانشمندان می‌گویند چیزی عظیم در داخل زمین در حال جابجایی است