الأرض وجوها اليوم. حقوق الصورة: ناسا. اضغط للتكبير.
واشنطن العاصمة؟ مثل CSI؟ تكشف التقنيات المستخدمة في المعادن عن الخطوات التي أدت إلى تطور الغلاف الجوي على الأرض. يصف رئيس الجمعية المعدنية الأمريكية ، دوجلاس رامبل ، الثالث ، من المختبر الجيوفيزيائي لمعهد كارنيجي ، مجموعة التقنيات والدراسات على مدى السنوات الخمس الماضية التي أدت إلى إجماع متزايد من المجتمع العلمي على ما حدث لإنتاج طبقة الأوزون الواقية والغلاف الجوي على كوكبنا. تظهر ورقته التاريخية حول هذا الموضوع في عالم المعادن الأمريكي في مايو / يونيو.
تحمل الصخور والحفريات وغيرها من الآثار الطبيعية أدلة على البيئات القديمة في شكل نسب مختلفة من النظائر؟ المتغيرات الذرية للعناصر التي لها نفس عدد البروتونات ولكن بأعداد مختلفة من النيوترونات؟ وأوضح الدمدمة. فمياه البحر ومياه الأمطار والأكسجين والأوزون ، على سبيل المثال ، تتمتع جميعها بنسب أو بصمات مختلفة لنظائر الأكسجين 16 درجة مئوية و 17 درجة مئوية و 18 درجة مئوية. الطقس ، والمياه الجوفية ، والترسب المباشر للهباء الجوي يغير نسب النظائر في صخرة تكشف الكثير عن المناخ الماضي. تصف ورقة Rumble كيف يدرس الجيوكيميائيون وعلماء المعادن وعلماء البترول شذوذ نظائر الأكسجين والكبريت لتجميع ما حدث لغلافنا الجوي منذ حوالي 3.9 مليار سنة ، عندما كانت قشرة كوكبنا تتشكل للتو ولم يكن هناك أكسجين في الغلاف الجوي ، إلى عالم مؤكسج بدائي قبل 2.3 مليار سنة ، ثم إلى الوقت الحاضر.
يشمل العمل التحريري مجموعة من العلماء الذين حللوا المعادن السطحية من جميع أنحاء العالم ، واستخدموا الصواريخ والبالونات لأخذ عينات من الستراتوسفير ، وجمعوا ودرسوا عينات الجليد من القارة القطبية الجنوبية ، وأجروا تجارب معملية ، وأجروا نماذج رياضية. يشير التوليف من المجالات والتقنيات المختلفة إلى ضوء الأشعة فوق البنفسجية من الشمس كقوة دافعة مهمة في تطور الغلاف الجوي. تعمل الفوتونات الشمسية فوق البنفسجية على إنتاج الأوزون في الغلاف الجوي وتنتج الأوزون المخصب في 17 درجة و 18 درجة مئوية ، مما يترك توقيعًا نظريًا. بدأت طبقة الأوزون تتشكل مع اكتساب الغلاف الجوي للأكسجين ، ومنذ ذلك الحين قامت بحماية كوكبنا من الأشعة الشمسية الضارة وجعل الحياة ممكنة على سطح الأرض.
ويضيف اكتشاف تشوهات النظائر ، حيث لم يكن هناك أي شك سابقًا ، أداة جديدة للبحث في العلاقات بين التحولات في كيمياء الغلاف الجوي وتغير المناخ. قد تحسن الدراسات التفصيلية لقلب الجليد القطبي والرواسب المكشوفة في الوديان الجافة في القطب الجنوبي فهمنا لتاريخ ثقب الأوزون.
المصدر الأصلي: البيان الصحفي الصادر عن معهد كارنيغي
