برخوردهای غول پیکر ممکن است باعث رویدادهای گلوله برفی زمینی شده باشد

adminمارس 15, 2024

59 خواندن این مطلب 4 دقیقه زمان میبرد

برخوردهای غول پیکر ممکن است باعث رویدادهای گلوله برفی زمینی شده باشد

گاهی زمین شبیه دنیای بیگانه به نظر می رسید. حداقل دو بار در تاریخ خود، یخ به خط استوا رسید و سیاره بیشتر شبیه بود جنگ ستارگان دنیای یخی Hoth یا قمرهای یخی مشتری و زحل از سنگ مرمر آبی آشنا ما.

توسعه این ایالت‌های «زمین گلوله برفی» هنوز زمین‌شناسان را متحیر می‌کند.

این زمین شناس گفت: این یک مشکل کاملا حل نشده و مهم از نظر ثبات سیاره ای، از نظر ثبات اقلیمی است. فرانسیس مک دونالد از دانشگاه کالیفرنیا، سانتا باربارا.

یک مطالعه جدید به یک پاسخ چشمگیر اشاره می کند: این عصر یخبندان ممکن است با برخوردهای بزرگ سیارکی، در مقیاس رویداد Chicxulub که دایناسورها را کشت، آغاز شده باشد.

ضربه‌های بزرگ می‌تواند مقادیر عظیمی از ذرات معلق در هوا و دوده را به جو منفجر کند، نور خورشید را مسدود کرده و به طور موقت کره زمین را خنک کند. این تأثیر زمستانی معمولاً پس از چند دهه از بین می رود. اما با استفاده از مدل‌های اقلیمی، محققان دریافتند که برخورد با یک سنگ فضایی به اندازه کافی بزرگ در طول دوره‌ای که قبلاً به اندازه کافی خنک بود – همانطور که در طول آخرین حداکثر یخبندان، حدود 21 میلیون سال پیش بود – می‌تواند یک حلقه بازخورد فاجعه‌بار ایجاد کند. که زمین را با یخ پوشانده است. این نتایج در منتشر شدند پیشرفت علمی

منجمد

رویدادهای گلوله برفی روی زمین به این دلیل اتفاق می‌افتند که برف و یخ نور خورشید را منعکس می‌کنند و به دمای سرد کمک می‌کنند و دمای سرد باعث افزایش برف و یخ می‌شود. هر چه یخ بازتابنده تری سطح زمین را بپوشاند، به مرور زمان زمین سردتر می شود. آب و هوای سردتر تشکیل یخ بیشتر را آسان تر می کند. این حلقه بازخورد بین یخ براق و دمای سرد، آب و هوای زمین را ناپایدار می کند. یخ های قطبی فراتر از یک عرض جغرافیایی بحرانی خاص که تصور می شود حدود 30 درجه باشد می خزد و باعث سرد شدن فاجعه بار می شود و سطح زمین درست در کنار خط استوا یخ می زند.

اینکه چرا زمین در این برش نسبتا باریک از زمان زمین شناسی دو بار یخ زد، یک معمای زمین شناسی پایدار است.

صخره‌های به جا مانده از یخچال‌های طبیعی در مناطقی که زمانی مناطق گرمسیری بودند، به دو رویداد گلوله برفی زمین اشاره می‌کنند: یکی بین 718 تا 716 میلیون سال پیش و دیگری بین 650 تا 639 میلیون سال پیش. اینکه چرا زمین در این برش نسبتا باریک از زمان زمین شناسی دو بار یخ زد، یک معمای زمین شناسی پایدار است.

این اقلیم شناس گفت: اخیراً گمانه زنی هایی وجود دارد مبنی بر اینکه احتمالاً آتشفشان ممکن است شما را به حالت گلوله برفی روی زمین آورده باشد. مینمین فو از دانشگاه ییل در نیوهیون، کانکتیکات، اولین نویسنده این مطالعه جدید است. وی افزود که توضیحات مختلفی نیز برای انتشار کمتر گازهای گلخانه ای یا جذب سریعتر دی اکسید کربن از جو ارائه شده است.

اما بیشتر محرک‌هایی که تاکنون پیشنهاد شده‌اند نمی‌توانند به طور موثر بر تأثیر تثبیت‌کننده ترموستات طبیعی زمین غلبه کنند – تعادل بین انتشار دی اکسید کربن از آتشفشان‌ها و حذف دی اکسید کربن از طریق هوازدگی شیمیایی، که زمانی رخ می‌دهد که سنگ با آب و هوا واکنش می‌دهد.

فو و همکارانش این ایده را بررسی کردند که شوک ناگهانی یک زمستان شوک ممکن است برای فشار دادن آب و هوای زمین به یک گلوله برفی کافی باشد، اگر آب و هوای پس زمینه برای شروع به اندازه کافی خنک باشد. این ایده در ابتدا در سال 2002 ارائه شد، اما این اولین بار است که محققان از شبیه سازی های پیچیده آب و هوای جهانی برای آزمایش این فرضیه استفاده می کنند. مک دونالد که در مطالعه جدید شرکت نداشت، گفت: «قبلاً خیلی شل بود.

فو و همکارانش از مدل‌هایی برای شبیه‌سازی پیامدهای اقلیمی برخوردها استفاده کردند که با برخورد بدنام Chicxulub برای چهار آب و هوای اولیه متفاوت قابل مقایسه است: آب‌وهوای مدرن پیش از صنعتی، آب‌وهوای سرد در آخرین حداکثر یخبندان، آب‌وهوای خفه‌کننده دایناسور کرتاسه، و سرد. آب و هوا شبیه به شرایط قبل از رویدادهای معروف گلوله برفی زمین.

این که آیا گلوله های برفی آب و هوا در پاسخ به یک تاثیر بزرگ بیشتر به گرمی آب و هوای پس زمینه بستگی دارد.

فو گفت: “ما متوجه شدیم که آیا گلوله های برفی آب و هوا در پاسخ به یک تاثیر بزرگ بیشتر به گرمی آب و هوای پس زمینه بستگی دارد.”

اگرچه آب و هوای مدرن ماقبل صنعتی بر اساس استانداردهای تاریخی زمین کاملاً خنک بوده است، یک ضربه شبیه Chicxulub برای شروع یک قسمت گلوله برفی روی زمین کافی نبود. اما آخرین حداکثر یخبندان به اندازه کافی سرد بود. فو گفت: “اگر ضربه ای که دایناسورها را کشت 20000 سال پیش اتفاق می افتاد، ما می توانستیم به حالت گلوله برفی برویم که بسیار جالب و شگفت انگیز است.”

مک دونالد اشاره کرد که ممکن است ذرات معلق ناشی از ضربه از جو زمین خیلی سریعتر از آنچه در اینجا مدل شده است خارج شوند، که زمستان های ضربه ای را ضعیف می کند. او گفت، اما به طور کلی، این مطالعه نشان می‌دهد که این برخورد یکی از دلایل احتمالی رویدادهای گلوله برفی روی زمین است. و برخلاف برخی دیگر از سناریوهای شروع پیشنهادی، یک برخورد بزرگ شانس خوبی برای به جا گذاشتن شواهد متمایز در پرونده سنگی دارد – دهانه‌ها، قطرات شیشه‌ای که هنگام ذوب شدن زباله‌های حاصل از برخورد هنگام برگشت به زمین، و غنی‌سازی عناصری مانند ایریدیوم که در فضا شایع‌تر از زمین است، همه سرنخ‌های قوی هستند.

مک‌دونالد گفت که امیدوار است مطالعات مدل‌سازی مانند این، زمین‌شناسان را ترغیب کند تا در این زمینه به دنبال آن شواهد محکم باشند. او می‌گوید: «فقط فکر می‌کنم شگفتی‌ها و چیزهای جالب‌تری از مدلینگ جدی بیرون می‌آیند. “این به زمین شناسان چیزهای بیشتری برای آزمایش می دهد.”

– الیز کاتس (@elisecutts)، نویسنده علم