Tweet
Μυστικά από την Ατμόσφαιρα του ’ρη και της Γης
Ανακάλυψη θα Μπορούσε να Αποκαλύψει Μυστικά από την Ατμόσφαιρα του ’ρη και της Γης στην Αρχαιότητα
Χημικοί στο Πανεπιστήμιο της Καλιφόρνιας Σαν Ντιέγκο ανακάλυψαν μια νέα χημική αντίδραση σε μικροσκοπικά σωματίδια στην ατμόσφαιρα, που θα μπορούσε να επιτρέψει στους επιστήμονες να πάρουν μια γεύση από την ατμόσφαιρα της Γης και του ’ρη πριν εκατοντάδες εκατομμύρια χρόνια με αρχαία πετρώματα.Η ανακάλυψή τους παρέχει επίσης μια απλή χημική εξήγηση για τις ασυνήθιστες ανθρακικές προσμετρήσεις που βρέθηκαν σε ένα μετεωρίτη από τον ’ρη που κάποτε θεωρούνταν από μερικούς επιστήμονες ότι είναι αποδεικτικό στοιχείο αρχαίας ζωής στον ’ρη.
Ποτέ πριν δεν γνωρίζαμε πώς η ατμόσφαιρα θα μπορούσε να παγιδευτεί στο ανθρακικό άλας,» δήλωσε ο Mark Thiemens, πρύτανης του τμήματος Φυσικών Επιστημών του Πανεπιστημίου του Σαν Ντιέγκο, ο οποίος ήταν επικεφαλής της ομάδας των επιστημόνων που κατέγραψε λεπτομερώς την ανακάλυψή του σε μια πρώιμη ηλεκτρονική έκδοση των Πρακτικών της Εθνικής Ακαδημίας Επιστημών. «Αυτή η χημική αντίδραση που λαμβάνει χώρα στην επιφάνεια των αερολυμάτων στην ατμόσφαιρα, δε μας δίνει μόνο την κατανόηση του πώς αυτά τα ανθρακικά άλατα μπορούν να μορφοποιηθούν στη Γη και στον ’ρη. Μας δίνει ένα νέο εργαλείο για να κατανοήσουμε καλύτερα την κλιματική αλλαγή, καθώς ο πλανήτης μας θερμαίνεται και γίνεται πιο σκονισμένος».
Η Robina Shaheen, μία μεταδιδακτορική ερευνήτρια στο εργαστήριο του Thiemens, ανακάλυψε τη χημική αντίδραση και εξέθεσε με λεπτομέρεια την σπουδαιότητά της στην ατμόσφαιρα της Γης μετά από τέσσερα χρόνια επίπονων πειραμάτων στα οποία βρήκε ένα υψηλότερο από το αναμενόμενο ποσοστό οξυγόνου 17 ισοτόπων σε ανθρακικά άλατα που βρέθηκαν σε κόκκους σκόνης, αερολύματα και στους ρύπους από διάφορα μέρη του κόσμου.Μετεωρίτες από τον ’ρη, όπως ο ALH84001, ο οποίος κάποτε θεωρούνταν πειστήριο απόδειξης της εξωγήινης ζωής, έχουν ανθρακικά άλατα με εξίσου υψηλό οξυγόνο 17 ανωμαλιών. Οι επιστήμονες απέδωσαν αυτές τις ανωμαλίες σε φωτοχημικές διεργασίες οι οποίες εμπλέκουν το όζον και το διοξείδιο του άνθρακα στην αραιή ατμόσφαιρα του ’ρη, η οποία βρέχεται από έντονη υπεριώδη ακτινοβολία. Αλλά αφού διαπίστωσε παρόμοιες ανωμαλίες στα επίγεια ανθρακικά άλατα που σχηματίζονται στα ατμοσφαιρικά αερολύματα, η Shaheen υπέθεσε ότι θα μπορούσε να είναι το αποτέλεσμα μιας άλλης χημικής διεργασίας πιο κοινή και στους δύο πλανήτες.
Έχει αναλύσει λεπτομερώς στο εργαστήριο και στην ατμόσφαιρα της Γης πώς τα μόρια του όζοντος αντέδρασαν με αερολύματα ορυκτών που φέρουν οξυγόνο από τη σκόνη, τον θαλάσσιο αφρό και άλλες πηγές για να φτιάξει το υπεροξείδιο του υδρογόνου και ανθρακικά άλατα που περιέχουν αυτή την ίδια ανωμαλία ισότοπου του οξυγόνου.
«Αυτό που διαπιστώθηκε είναι ότι όλη η χημεία συμβαίνει στο μικροσκοπικό επίστρωμα της εξωτερικής επιφάνειας του ψήγματος", δήλωσε ο Thiemens. "Είναι το όζον στην ατμόσφαιρα το οποίο αναμιγνύεται με το νερό και το διοξείδιο του άνθρακα που προωθεί ένα εντελώς διαφορετικό είδος χημείας, ένα που δεν είναι σε κανένα από τα μοντέλα."Ενώ σημερινά μοντέλα ατμοσφαιρικών διεργασιών υποθέτουν ότι η ανάμειξη του μεγάλου όγκου των αερίων που καθοδηγεί τη χημεία της ατμόσφαιρας της Γης, οι χημικοί του Πανεπιστημίου του Σαν Ντιέγκο πιστεύουν ότι η ανακάλυψή τους μπορεί να εξαναγκάσει στον επαναπροσδιορισμό της ιδέας αυτής, ιδίως όσο η ατμόσφαιρα της Γης γίνεται θερμότερη και πιο σκονισμένη, προσφέροντας περισσότερες ευκαιρίες για αυτού του είδους της χημείας να πραγματοποιηθεί στα αερολύματα.
"Μπορείς να κάνεις χημεία σε ένα κόκκο που είναι πολύ ταχύτερη και ευκολότερη από πολλές απόψεις από ό, τι είναι δυνατό σε άλλες ατμοσφαιρικές διεργασίες», είπε ο Thiemens.Η Shaheen, η οποία ανέλυσε τα ανθρακικά άλατα στον μετεωρίτη του ’ρη ALH84001 και διαπίστωσε ότι θα μπορούσαν να έχουν συσταθεί στα αερολύματα στην αρχαία Αρειανή ατμόσφαιρα, δήλωσε ότι το διαστημόπλοιο Phoenix της NASA ανίχνευσε πρόσφατα ανθρακικά άλατα που σχετίζονται με τα σωματίδια στην σκονισμένη ατμόσφαιρα του ’ρη. «Πιστεύουμε ότι θα μπορούσε να είναι ο ίδιος μηχανισμός που λειτουργεί», πρόσθεσε.
Εκτός από την κατανόηση των σημερινών και των μελλοντικών ατμοσφαιρικών διεργασιών στη Γη και τον ’ρη, η νέα ανακάλυψη προσφέρει τη δυνατότητα της πληροφόρησης εξόρυξης σχετικά με την ατμόσφαιρα της Γης, ιδίως τα επίπεδα οξυγόνου της, από ανθρακικά άλατα που βρέθηκαν σε εκατομμυρίων ετών αρχαία πετρώματά, πολύ πέρα από το χρονικό διάστημα από το οποίο οι επιστήμονες μπορούν πλέον να λαμβάνουν πληροφορίες σχετικά με την αρχαία ατμόσφαιρα από πυρήνες πάγου. Η ανάπτυξη αυτού του νέου εργαλείου για να εξετάσει την ατμόσφαιρα στην αρχαιότητα θα μπορούσε να είναι η πιο σημαντική πτυχή της ανακάλυψης των χημικών του Πανεπιστημίου του Σαν Ντιέγκο».
«Έχουμε βρει έναν νέο τρόπο υπολογισμού της γήινης ατμόσφαιρας για χρονικές περιόδους, όπου προηγουμένως δεν μπορούσαμε να το κάνουμε», δήλωσε ο Thiemens. «Τι συνέβη στα επίπεδα του όζοντος και του οξυγόνου πριν από 65 εκατομμύρια έτη, κατά τη διάρκεια της Κρητιδικής-Τριτογενούς περιόδου, όταν οι δεινόσαυροι και πολλές άλλες μορφές ζωής έχασαν τη ζωή τους σε μια μαζική εξαφάνιση; Ποιος πέθανε πρώτος; Μήπως η τροφική αλυσίδα εξαφανίστηκε πριν από τους δεινόσαυρους; Τι συνέβη πριν 251 εκατομμύρια χρόνια, κατά τη διάρκεια της Πέρμια-Τριασικής περιόδου, της πιο σφοδρής εξαφάνισης της ζωής στη Γη, όταν το 85% της ζωής εξαφανίστηκε και κανείς δεν ξέρει γιατί; Δεν υπάρχει καμία καταγραφή των όσων συνέβησαν στην ατμόσφαιρα. Αλλά αν μπορείτε να βρείτε μια καταγραφή του τι συνέβη με τα επίπεδα του οξυγόνου, μπορείτε να απαντήσετε σε ερωτήσεις όπως αυτές».
’λλοι ερευνητές στο Πανεπιστήμιο του Σαν Ντιέγκο που συμμετέχουν στη μελέτη του εργαστηρίου του Thiemens ήταν οι προ πτυχίου φοιτητές Anna Abramian και John Horn. Η έρευνα χρηματοδοτήθηκε εν μέρει από προγράμματα της Εθνικής Αεροναυτικής και Διαστήματος, το Έθνικό Ίδρυμα Επιστημών και τους Συνεργάτες της Γραμματείας του Πανεπιστημίου του Σαν Ντιέγκο.
Πηγή: www.kairos.gr"
Χημικοί στο Πανεπιστήμιο της Καλιφόρνιας Σαν Ντιέγκο ανακάλυψαν μια νέα χημική αντίδραση σε μικροσκοπικά σωματίδια στην ατμόσφαιρα, που θα μπορούσε να επιτρέψει στους επιστήμονες να πάρουν μια γεύση από την ατμόσφαιρα της Γης και του ’ρη πριν εκατοντάδες εκατομμύρια χρόνια με αρχαία πετρώματα.Η ανακάλυψή τους παρέχει επίσης μια απλή χημική εξήγηση για τις ασυνήθιστες ανθρακικές προσμετρήσεις που βρέθηκαν σε ένα μετεωρίτη από τον ’ρη που κάποτε θεωρούνταν από μερικούς επιστήμονες ότι είναι αποδεικτικό στοιχείο αρχαίας ζωής στον ’ρη.
Ποτέ πριν δεν γνωρίζαμε πώς η ατμόσφαιρα θα μπορούσε να παγιδευτεί στο ανθρακικό άλας,» δήλωσε ο Mark Thiemens, πρύτανης του τμήματος Φυσικών Επιστημών του Πανεπιστημίου του Σαν Ντιέγκο, ο οποίος ήταν επικεφαλής της ομάδας των επιστημόνων που κατέγραψε λεπτομερώς την ανακάλυψή του σε μια πρώιμη ηλεκτρονική έκδοση των Πρακτικών της Εθνικής Ακαδημίας Επιστημών. «Αυτή η χημική αντίδραση που λαμβάνει χώρα στην επιφάνεια των αερολυμάτων στην ατμόσφαιρα, δε μας δίνει μόνο την κατανόηση του πώς αυτά τα ανθρακικά άλατα μπορούν να μορφοποιηθούν στη Γη και στον ’ρη. Μας δίνει ένα νέο εργαλείο για να κατανοήσουμε καλύτερα την κλιματική αλλαγή, καθώς ο πλανήτης μας θερμαίνεται και γίνεται πιο σκονισμένος».
Η Robina Shaheen, μία μεταδιδακτορική ερευνήτρια στο εργαστήριο του Thiemens, ανακάλυψε τη χημική αντίδραση και εξέθεσε με λεπτομέρεια την σπουδαιότητά της στην ατμόσφαιρα της Γης μετά από τέσσερα χρόνια επίπονων πειραμάτων στα οποία βρήκε ένα υψηλότερο από το αναμενόμενο ποσοστό οξυγόνου 17 ισοτόπων σε ανθρακικά άλατα που βρέθηκαν σε κόκκους σκόνης, αερολύματα και στους ρύπους από διάφορα μέρη του κόσμου.Μετεωρίτες από τον ’ρη, όπως ο ALH84001, ο οποίος κάποτε θεωρούνταν πειστήριο απόδειξης της εξωγήινης ζωής, έχουν ανθρακικά άλατα με εξίσου υψηλό οξυγόνο 17 ανωμαλιών. Οι επιστήμονες απέδωσαν αυτές τις ανωμαλίες σε φωτοχημικές διεργασίες οι οποίες εμπλέκουν το όζον και το διοξείδιο του άνθρακα στην αραιή ατμόσφαιρα του ’ρη, η οποία βρέχεται από έντονη υπεριώδη ακτινοβολία. Αλλά αφού διαπίστωσε παρόμοιες ανωμαλίες στα επίγεια ανθρακικά άλατα που σχηματίζονται στα ατμοσφαιρικά αερολύματα, η Shaheen υπέθεσε ότι θα μπορούσε να είναι το αποτέλεσμα μιας άλλης χημικής διεργασίας πιο κοινή και στους δύο πλανήτες.
Έχει αναλύσει λεπτομερώς στο εργαστήριο και στην ατμόσφαιρα της Γης πώς τα μόρια του όζοντος αντέδρασαν με αερολύματα ορυκτών που φέρουν οξυγόνο από τη σκόνη, τον θαλάσσιο αφρό και άλλες πηγές για να φτιάξει το υπεροξείδιο του υδρογόνου και ανθρακικά άλατα που περιέχουν αυτή την ίδια ανωμαλία ισότοπου του οξυγόνου.
«Αυτό που διαπιστώθηκε είναι ότι όλη η χημεία συμβαίνει στο μικροσκοπικό επίστρωμα της εξωτερικής επιφάνειας του ψήγματος", δήλωσε ο Thiemens. "Είναι το όζον στην ατμόσφαιρα το οποίο αναμιγνύεται με το νερό και το διοξείδιο του άνθρακα που προωθεί ένα εντελώς διαφορετικό είδος χημείας, ένα που δεν είναι σε κανένα από τα μοντέλα."Ενώ σημερινά μοντέλα ατμοσφαιρικών διεργασιών υποθέτουν ότι η ανάμειξη του μεγάλου όγκου των αερίων που καθοδηγεί τη χημεία της ατμόσφαιρας της Γης, οι χημικοί του Πανεπιστημίου του Σαν Ντιέγκο πιστεύουν ότι η ανακάλυψή τους μπορεί να εξαναγκάσει στον επαναπροσδιορισμό της ιδέας αυτής, ιδίως όσο η ατμόσφαιρα της Γης γίνεται θερμότερη και πιο σκονισμένη, προσφέροντας περισσότερες ευκαιρίες για αυτού του είδους της χημείας να πραγματοποιηθεί στα αερολύματα.
"Μπορείς να κάνεις χημεία σε ένα κόκκο που είναι πολύ ταχύτερη και ευκολότερη από πολλές απόψεις από ό, τι είναι δυνατό σε άλλες ατμοσφαιρικές διεργασίες», είπε ο Thiemens.Η Shaheen, η οποία ανέλυσε τα ανθρακικά άλατα στον μετεωρίτη του ’ρη ALH84001 και διαπίστωσε ότι θα μπορούσαν να έχουν συσταθεί στα αερολύματα στην αρχαία Αρειανή ατμόσφαιρα, δήλωσε ότι το διαστημόπλοιο Phoenix της NASA ανίχνευσε πρόσφατα ανθρακικά άλατα που σχετίζονται με τα σωματίδια στην σκονισμένη ατμόσφαιρα του ’ρη. «Πιστεύουμε ότι θα μπορούσε να είναι ο ίδιος μηχανισμός που λειτουργεί», πρόσθεσε.
Εκτός από την κατανόηση των σημερινών και των μελλοντικών ατμοσφαιρικών διεργασιών στη Γη και τον ’ρη, η νέα ανακάλυψη προσφέρει τη δυνατότητα της πληροφόρησης εξόρυξης σχετικά με την ατμόσφαιρα της Γης, ιδίως τα επίπεδα οξυγόνου της, από ανθρακικά άλατα που βρέθηκαν σε εκατομμυρίων ετών αρχαία πετρώματά, πολύ πέρα από το χρονικό διάστημα από το οποίο οι επιστήμονες μπορούν πλέον να λαμβάνουν πληροφορίες σχετικά με την αρχαία ατμόσφαιρα από πυρήνες πάγου. Η ανάπτυξη αυτού του νέου εργαλείου για να εξετάσει την ατμόσφαιρα στην αρχαιότητα θα μπορούσε να είναι η πιο σημαντική πτυχή της ανακάλυψης των χημικών του Πανεπιστημίου του Σαν Ντιέγκο».
«Έχουμε βρει έναν νέο τρόπο υπολογισμού της γήινης ατμόσφαιρας για χρονικές περιόδους, όπου προηγουμένως δεν μπορούσαμε να το κάνουμε», δήλωσε ο Thiemens. «Τι συνέβη στα επίπεδα του όζοντος και του οξυγόνου πριν από 65 εκατομμύρια έτη, κατά τη διάρκεια της Κρητιδικής-Τριτογενούς περιόδου, όταν οι δεινόσαυροι και πολλές άλλες μορφές ζωής έχασαν τη ζωή τους σε μια μαζική εξαφάνιση; Ποιος πέθανε πρώτος; Μήπως η τροφική αλυσίδα εξαφανίστηκε πριν από τους δεινόσαυρους; Τι συνέβη πριν 251 εκατομμύρια χρόνια, κατά τη διάρκεια της Πέρμια-Τριασικής περιόδου, της πιο σφοδρής εξαφάνισης της ζωής στη Γη, όταν το 85% της ζωής εξαφανίστηκε και κανείς δεν ξέρει γιατί; Δεν υπάρχει καμία καταγραφή των όσων συνέβησαν στην ατμόσφαιρα. Αλλά αν μπορείτε να βρείτε μια καταγραφή του τι συνέβη με τα επίπεδα του οξυγόνου, μπορείτε να απαντήσετε σε ερωτήσεις όπως αυτές».
’λλοι ερευνητές στο Πανεπιστήμιο του Σαν Ντιέγκο που συμμετέχουν στη μελέτη του εργαστηρίου του Thiemens ήταν οι προ πτυχίου φοιτητές Anna Abramian και John Horn. Η έρευνα χρηματοδοτήθηκε εν μέρει από προγράμματα της Εθνικής Αεροναυτικής και Διαστήματος, το Έθνικό Ίδρυμα Επιστημών και τους Συνεργάτες της Γραμματείας του Πανεπιστημίου του Σαν Ντιέγκο.
Πηγή: www.kairos.gr"
Comment