چه عاملی فصل‌ها را ایجاد می‌کند؟

اعتقاد غلط : فصل‌ها به واسطه‌ی تغییر در فاصله‌ی بین زمین و خورشید به وجود می‌آیند.

اعتقاد صحیح : فصل‌ها به دلیل کج بودن محور زمین به وجود می‌آیند. تغییر در فاصله‌ی بین زمین و خورشید نقش خیلی کوچکی بازی می‌کند.

متأسفانه اعتقاد غلط، به دلیل ظاهر منطقی‌اش مورد قبول اکثریت قرار می‌گیرد و اکثر مردم بر این باور هستند که در فصل زمستان فاصله‌ی زمین و خورشید زیاد است و این فاصله در فصل تابستان به حداقل خود می‌رسد. ولی این استدلال اشتباه است. بسیار خوب! کاملاً هم اشتباه نیست! بدون شک فاصله‌ی زمین تا خورشید سبب تغییراتی در دما می‌شود، اما این تغییر آن قدر کم است که می‌توان با تقریب بسیار خوبی از آن صرف‌نظر کرد.

برای روشن شدن موضوع بهتر است که بررسی‏ای روی این موضوع داشته باشیم. مدار زمین به شکل بیضی است. در ماه ﮊانویه (دی) فاصله زمین تا خورشید به کمترین مقدار می‌رسد و در 6 ماه بعد (تیر) این فاصله به بیشترین مقدار ممکن خود خواهد رسید. اگر فاصله تنها عامل به وجود آمدن فصل‌ها باشد ما باید در ماه ﮊانویه (دی ماه) تابستان داشته باشیم، و در ماه ژوئن (تیر ماه) زمستان! که این اتفاق ممکن است برای دوستان ما در نیمکره‌‌ی جنوبی صادق باشد، اما در نیمکره‌ی شمالی این طور نیست. پس باید عامل دیگری در کار باشد.

حال به بررسی ریاضی این قضیه می‌پردازیم تا ببینیم چه عاملی باعث به وجود آمدن تغییرات دما بر روی کره‌ی زمین می‌شود. ابتدا محاسبه می‌کنیم که دمای یک سیاره به چه عواملی بستگی دارد. برای این کار باید فرض کنیم که مقدار گرمایی که سیاره از خورشید می‌گیرد با مقدار گرمایی که سیاره از دست می‌دهد برابر است، که اگر این طور نباشد دو حالت ممکن است رخ دهد:

• اول اینکه اگر گرما را بیش از حد منعکس می‌کرد سیاره منجمد می‌شد.
• و دیگر اینکه اگر گرما را کم‌تر از حد تعادل منعکس می‌کرد سیاره به مرور گرم و گرم‌تر می‌شد.

یک ستاره‌ی فروزان، گرما را در تمام سطحش به بیرون می‌دهد. این گرما در فضا به صورت یک کره به مرکز ستاره در تمام جهت‏ها پخش می‌شود و به سمت سیارات می‌رود. هر سیاره مقداری از این گرما را از ستاره می‌گیرد، که این مقدار برابر است با سطح دایره‌ای که شعاع آن دایره برابر با شعاع سیاره است. وقتی که سیاره به سرعت می‌چرخد آن را در سر تا سر سطحش منعکس می‌کند. برای روشن شدن قضیه به فرمول زیر نگاه کنید :

در رابطه‌ی بالا δ ثابت و T دما است (دمای سیاره با T_P و دمای خورشید با T_S مشخص شده است)، d فاصله‌ی سیاره تا خورشید ، R_S شعاع خورشید و b ضریب انعکاس نور  و برابر  با مقدار بازتاب‌پذیری یک سیاره است. اگر ضریب انعکاس یک سیاره برابر 1باشد به این معنی است که این سیاره نور را کاملاً منعکس می‌کند، مانند یک آیینه. و وقتی که ضریب انعکاس برابر صفر باشد، منظور این است که سیاره هیچ نوری از خود منعکس نمی‌کند و کاملاً سیاه و تیره به نظر می‌رسد. کره‌ی زمین دارای ضریب انعکاس 39/0 می‌باشد. با ساده کرده رابطه‌ی بالا، خواهیم داشت :

خب با رابطه‌ی بالا معلوم شد که دمای یک سیاره به عکس ریشه‌ی دوم فاصله آن سیاره تا خورشید بستگی دارد. حال با گذاشتن اعداد مناسب در این رابطه، دمای کره‌ی زمین را به دست خواهیم آورد.

اگر این کار را بکنید خواهید دید که دمای زمین حدود 250 کلوین به دست می‌آید. که یعنی برابر 20- درجه‌ی سانتی‌گراد! چه اتفاقی افتاده است؟ آیا واقعاً زمین به این سردی است؟!

اتمسفر زمین عاملی است که باعث شده دمای زمین با آنچه که باید در واقع وجود داشته باشد، تفاوت کند. اگر زمین سیاره‌ای بدون اتمسفر بود، دمای آن حدود 20- درجه‌ی سانتی‌گراد می‌شد؛ ولی اتمسفر به نگهداری گرما در زمین کمک می‌کند و این کار را به وسیله‌ی جذب برخی تشعشعات گرمایی که از زمین منعکس می‌شود انجام می‌دهد. بنابر این لازم است که یک ضریب برای اصلاح رابطه به آن اضافه کنیم. بدون وجود اتمسفر در اطراف زمین اقیانوس‌ها یخ می‌زدند و دمای سطحی زمین افت شدیدی پیدا می‌کرد. تأثیر اتمسفر در آب و هوای یک سیاره به «اثر گلخانه‌ای» مشهور است.

برای مثال به بررسی دمای سیاره‌ی زهره می‌پردازیم. با گذاشتن مقادیر مناسب برای سیاره‌ی زهره دمای این سیاره در حدود 20- درجه‌ی سانتی‌گراد به دست می‌آید، اما در واقع دمای آن بیش از 500 درجه‌ی سانتیگراد است. که دلیل این اختلاف فاحش دما وجود اثر گلخانه‌ای شدید حاصل از اتمسفر این سیاره است.

خب برگردیم به موضوع خودمان! همان طور که در بالا مشاهده کردید، ارتباط دمای یک سیاره با تغییرات فاصله خیلی کم است. دما با عکس ریشه‌ی دوم فاصله‌ی سیاره تا خورشید متناسب است. به‌ عبارت دیگر، اگر شما فاصله‌ی سیاره را از خورشید 2 برابر کنید، دما در حدود 4/1 کاهش پیدا می‌کند. دو برابر کردن فاصله‌ی زمین تا خورشید دمای متوسط زمین را در حدود 80 درجه‌ی سانتی‌گراد کاهش می‌دهد. به طور دقیق دمای متوسط زمین در حدود 280 کلوین است.

، پبنابراین دیدید که با 2 برابر کردن فاصله‌ی زمین تا خورشید 80 درجه افت دما خواهیم داشت. در نزدیک‌ترین نقطه، فاصله‌ی زمین تا خورشید در حدود 147,000,000 کیلومتر است و در دورترین نقطه فاصله در حدود 152000000 کیلومتر می باشد. بنابراین تغییرات در دما برابر خواهد بود با :

یعنی کمتر از 2 درصد. یعنی به خاطر تغییر فاصله‌ی زمین و خورشید تنها شاهد تغییر دمایی برابر 5 درجه هستیم، که خیلی کمتر از تغییر دمایی است که در تابستان و زمستان می‌بینیم.  همان طور که مشخص شد باید عامل دیگری نیز در کار باشد.

مهم‌ترین عامل مؤثر در تغییر فصل‌ها، انحراف یا شیب محور دوران زمین به دور خودش نسبت به صفحه‌ی مدار دوران بیضی شکل زمین به دور خورشید است. برای اینکه تأثیر انحراف محور زمین را بهتر درک کنید، پیشنهاد می‌کنم که آزمایش زیر را انجام دهید :

یک چراغ‌قوه و یک تکه کاغذ را بردارید. نور را مستقیماً بر صفحه بتابانید، در این صورت شما یک دایره‌ی روشن می‌بینید. تمام نور چراغ‌قوه در این دایره است. حال به آرامی صفحه را کج کنید، در این صورت دایره تبدیل به یک بیضی می‌شود. باز هم تمام نور در آن بیضی است، اما این بیضی در فضای بیشتری گسترده شده است و چگالی نور کاهش می‌یابد. به عبارت دیگر، مقدار نور در هر سانتی‌مترمربع کاهش می‌یابد (مقدار کل نور همان مقدار اولیه باقی می‌ماند، چرا که نور چراغ‌قوه تغییر نکرده است ولی در مساحتی بیشتری پخش شده است.)

همین موضوع در مورد زمین صادق است. هنگامی که خورشید در بالای سر ماست، نور مستقیماً به زمین می‌تابد و بنابراین نور (و در نتیجه گرمای) بیشتری به هر سانتی‌مترمربع از زمین برخورد می‌کند. هنگامی که خورشید در پایین سر ما و در اطراف افق قرار دارد، نور گستردگی بیشتری در سطح زمین پیدا می‌کند و گرمای کمتری (در سانتی‌مترمربع!) جذب می‌شود.

عواملی دیگری نیز در تغییر آب و هوا موثر هستند. در تابستان، خورشید بالاتر است و بنابراین روزها طولانی‌تر هستند. بنابراین خورشید زمان بیشتری دارد که زمین را گرم کند، ولی در زمستان روزها کوتاه‌تر است و خورشید زمان کمی برای گرم کردن زمین دارد. این یک تأثیر ثانویه در تغییر آب و هوا است.

فاصله‌ی زمین تا خورشید، از این هم تأثیر کم‌تری دارد، ولی به هرحال تأثیر خود را می‌گذارد! بنابراین نیمکره‌ی جنوبی تابستان‌هایی کمی گرم‌تر و زمستان‌هایی کمی سردتر از نیمکره‌ی شمالی دارد. اما این اختلاف هم تنها 5 درجه است.حالا به نظر شما چه عاملی فصل‌ها را ایجاد می‌کند؟

منبع :http://www.badastronomy.com

فضالرزه در جو زمین

محققان پروژه ماهواره THEMIS به تازگی دریافته اند انرژی فراوانی که از خورشید به اتمسفر زمین وارد می شود می تواند منجر به پدیده ای به نام "فضالرزه" در لایه های بالایی اتمسفر زمین شود.

به گزارش خبرگزاری مهر، خورشید می تواند به اندازه ای به میدان مغناطیسی زمین انرژی وارد کند که در لایه بالایی اتمسفر این سیاره "فضالرزه" رخ دهد. این پدیده فضایی که در اصل ارتعاشی شدید در میدان مغناطیسی زمین است می تواند بر روی شفق های قطبی تاثیر گذار بوده و منجر به تولید "گردبادهای فضایی" شود که از توانایی تخریب شبکه های نیرو بر روی زمین برخوردارند.

به طور کلی خطوط میدان مغناطیسی زمین را می توان به رشته های لاستیکی تشبیه کرد که توسط بادهای خورشیدی که از ذرات باردار متحرک در تمامی جهات تشکیل شده اند، ارتجاع پیدا می کنند. دنباله میدان مغناطیسی بخشی از میدان است که مانند یک بادسنج توسط بمبارانهای خورشیدی منبسط می شود.

اطلاعات جدیدی که از ماهواره THEMIS ناسا به دست آمده نشان می دهد زمانی که خط میدان مغناطیسی در بخش دنباله مقادیر زیادی انرژی دریافت می کند از هم گسیخته شده و بخشی از این خط به سوی زمین پرتاب می شود. در این رویداد خط شکسته شده می تواند ذرات پر انرژی را به اتمسفر زمین روانه کند تا فوران پلاسمایی تازیانه مانندی را به وجود آورد.

دانشمندان با مطالعه بر روی "فضالرزه" ها در ایستگاه های کنترل قطبی اعلام کردند "فضا لرزه های" اصلی یک بار در سال رخ می دهند. همچنین نمونه های کوچکتر این رویداد هر چهار ساعت یکبار رخ می دهد و از این رو فرصتهای متعددی برای مطالعه آنها وجود دارد.

این فورانها در ارتفاع 32 هزار کیلومتری بر بالای سطح سیاره با دیگر بخشهای میدان مغناطیسی زمین برخورد می کنند، منطقه ای که این فورانها در آن مانند توپهای تنیسی رفتار می کنند که در حال برخورد با یک فرش هستند.

به گفته متخصصان پروژه THEMIS مطالعات نشان داده اند فورانهای پلاسمایی از خط دنباله میدان مغناطیسی به صورت مداوم نوسان دارند تا زمانی که بتوانند انرژی خود را به صورت کامل از دست بدهند. هر یک از برخوردهای پلاسمایی می توانند انرژی برابر زمین لرزه ای 5 تا 6 ریشتری به وجود آورند.

در واقع این برخوردها منجر به مرتعش شدن میدان مغناطیسی زمین شده و گردبادهای مغناطیسی بسیار قدرتمند یا گردبادهای فضایی را خلق می کنند که به اتمسفر زمین نفوذ می کنند.

این گردبادها به دور میدان مغناطیسی در قطبهای شمال و جنوب زمین گردش کرده و امواجی درخشان و شفقهای قطبی را به وجود می آورند. اثر این گردبادهای مغناطیسی را بر روی زمین نیز می توان احساس کرد زیرا این امواج در خطوط نیرو انرژی القا می کنند و می توانند شبکه های نیرو را در مناطقی وسیع از کار بیاندازند.

بر اساس گزارش نشنال جئوگرافیک، دانشمندان با مطالعه بر روی "فضالرزه" ها در ایستگاه های کنترل قطبی و یا حتی به واسطه تحت نظر گرفتن نشانه های محسوسی که در شفقهای قطبی دیده می شوند، اعلام کردند "فضا لرزه های" اصلی یک بار در سال رخ می دهند. همچنین نمونه های کوچکتر این رویداد هر چهار ساعت یکبار رخ می دهد و از این رو فرصتهای متعددی برای مطالعه آنها وجود دارد.

کشف آثار بخار آب در یک سیاره فرامنظومه ای

 

منجمان می گویند به شواهد وجود بخار آب در اتمسفر یک سیاره غول پیکر در خارج از منظومه شمسی پی برده اند. 

یک روش تعیین مشخصات یک سیاره ی فراخورشیدی (سیاره ای که بدور ستاره ای غیر از خورشید می گردد)  توجه به تأثیری است که این ستاره بر روی ستاره ی مرکزی می گذارد. بعضی از این سیارات در طی عبور از مقابل ستاره ی خود باعث تغییری مختصر در نور و طیف آن می شوند. دانشمندان با توجه به این تغییرات می توانند اندازه و مواد شیمیایی موجود در این سیارات را تعیین کنند.

سیاره ای از مقابل ستاره ای که بدورش می گردد، عبور می کند.

ردیابی بخار آب در سیاره HD 189733b با استفاده از تلسکوپ فضایی و قدرتمند اسپیتزر انجام شد و نتایج آن در نشریه علمی "نیچر" چاپ شده است. تلسکوپ اسپیتزر ناسا کیهان را در طیف فروسرخ رصد می کند. تیم منجمان در آن بخش از نور ستاره که از لبه های اتمسفر سیاره، به هنگام عبور آن از برابر ستاره مرکزی (از نگاه تلسکوپ اسپیتزر) تابیده است، در جستجوی نشانه های جذب آب در اتمسفر برآمدند. این تنها دومین باری است که وجود آب در یک سیاره خارجی - ورای منظومه شمسی - ردیابی می شود. برخی پژوهشگران استدلال می کنند که حضور آب می تواند مشخصه مشترک تمامی غول های گازی (سیاراتی از نوع زحل و مشتری) باشد. HD 189733b حول ستاره ای در صورت فلکی "ثعلب" یا روباهک (Vulpecula) در فاصله 64 سال نوری از ما می گردد. هرچند آب از عناصر کلیدی لازم برای پیدایش حیات است اما این سیاره به علت نزدیکی زیاد به ستاره مرکزی داغ تر از آن است که حاوی آثار حیات باشد.  با توجه به اینکه فاصله این سیاره از ستاره مرکزی 30 بار کمتر از فاصله زمین از خورشید است دمای  آن از 930 درجه سانتیگراد در روز تا 700 درجه در شب متغیر است. این نوع سیارات به "مشتری های داغ" موسومند.

جیووانا تینتی از دانشگاه کالج لندن و همکارانش شعاع HD 189733b را در طول موج های مختلف اندازه گیری کردند. این کار با سنجش میزان نوری که حین گذر سیاره از برابر ستاره مسدود می شود انجام شد. سیاره در طول موج هایی که با آب متناظر است بزرگتر به نظر می رسید که حاکی از احتمال وجود آب در اتمسفر آن است. دکتر تینِتی گفت: "هرچند HD 189733b به هیچ وجه قابل سکونت نیست - و محیط آن در واقع خیلی خصومت آمیز است - کشف ما نشان می دهد که آب ممکن است برخلاف تصورات قبلی در بسیاری نقاط وجود داشته باشد."

یک نقاشی علمی از سیاره ای فرا خورشیدی - تأثیر نور ستاره در جو سیاره دیده می شود.

خانم تینتی افزود: "شیوه ما را می توان در آینده برای مطالعه محیط هایی که برای پیدایش حیات مساعدتر است به کار گرفت."شان کِری، دیگر پژوهشگر تیم کاشفان از مرکز علمی اسپیتزر در کالیفرنیا گفت: "یافتن آب در این سیاره حاکی از آن است که سایر سیارات، حتی کرات سنگی، حاوی آب هستند." تلسکوپ اسپیتزر پیشتر در سال جاری به نخستین تلسکوپی بدل شد که نور دو "مشتری داغ" یعنی HD 189733b و HD 209458b را تحلیل یا در واقع از نوع ستاره مادر تجزیه می کند.حاصل آن دستاورد ایجاد نخستین "اثر انگشت" یا طیف نوری یک سیاره خارجی در تاریخ علم بود. گروه دیگری از منجمان قبلاً به وجود بخار آب در اتمسفر HD 209458b پی برده بودند. آن مطالعه توسط منجمان آمریکایی در نشریه "استروفیزیکال" چاپ شده بود. سیارات خارج از منظومه شمسی به علت دوری از زمین با ابزار رصدی کنونی مستقیماً قابل رؤیت نیستند.

منبع:

 http://www.parssky.com/

اثر گلخانه ای و گرمایش جهانی

اثر گلخانه ای ( The Greenhouse Effect) ? یک پدیده طبیعی است که میلیونها سال در زمین و سایر کرات منظومه شمسی در حال انجام بوده است ?اما تعادل این روند طبیعی با فعالیت های انسانی(anthropogenic)به هم خورده ? و امروزه به عنوان یک مشکل زیست محیطی که منجر به گرمایش جهانیست تلقی میشود .

طی دو میلیون سال گذشته متوسط دمای سالانه زمین چندین درجه سانتیگراد بالا و پایین رفته که این روند سرد و گرم شدن و این تغیرات آثار عمده ای بر انسان  گذاشته است .

در این مورد که آیا گرمایش جهانی ( ناشی از انتشار گاز های گلخانه ای ) یا سرمایش جهانی ( ناشی از ذرات معلق)  در حال وقوع است، هنوز بین دانشمندان اختلاف نظر است .

اثرات گرمایش جهانی بر کره زمین

منظور از گرمایش جهانی افزایش طبیعی یا انسان گسیخته متوسط دمای اتمسفر در نزدیک سطح زمین است. دمای نزدیک سطح زمین تحت تاثیر عوامل متعددی است از جمله : مقدار آفتابی که زمین دریافت میکند و مقدار آفتابی که زمین منعکس می کند، نگهداشت گرما بر اثر هواسپهر، تبخیر و چگالش  بخار آب.

نور خورشید که به زمین می رسد ، اتمسفر و سطح زمین را گرم می کند. بنابراین اتمسفر زمین حرارت آن را به صورت تابش های مادون قرمز با میتاباند. این بازتاب ها توسط گازهای متعددی از جمله گاز کربنیک ، متان، و انواع کلرو فلورو کربن ها(CFCs) مجددآ جذب شده و اتمسفر را گرم می کند. این به دام اندازی گرما شبیه به کار گلخانه است به همان دلیل به این فر ایند اثر گلخانه ای می گویند . اما فر ایند اصلی گرم کننده در گلخانه محدودیت سرد شدن آن از طریق محدودیت چرخش هوا (باد) به علت بسته بودن محفظه شیشه ای است و با آنچه در اتمسفر رخ می دهد متفاوت است، به همین دلیل بهتر است پدیده گلخانه ای را اثر هواسپهری بنامند. زمانی تصور میشد که دمای زیاد درون گلخانه در اثر صافی عمل نمودن یک طرفه شیشه است  اما امروزه دریافته اند که درون گلخانه عامل اصلی جلوگیری از سرد شدن همان همرفتی ( انتقال هوا به طرف بالا یا پایین در اثر حرارت ) است.

حدود 85%از کل گرمایش گلخانه ای در سطح زمین مربوط به بخار آب در اتمسفر است  و 15% گاز های گلخانه ای. نگرانی در باره افزایش بخار آب نیست، نگرانی اصلی در باره انتشارات گاز های گلخانه ای مخصوصآ گاز کربنیک است که در اثر فعالیت های انسانی حاصل می شود.

گاز های گلخانه ای

 گاز کربنیک،متان، CFCs،اکسید های ازت و ازن در لایه پایینی تروپسفر است. که همگی در سال های اخیر به شدت افزایش یافته و مقدار زیادی از تابش های مادون قرمز منتشر شده از زمین را جذب میکند.از راههای کاهش این گاز ها ? استفاده از انرژی های تجدید پذیر به جای سوخت های فسیلی است .

گاز کربنیک از راههای متعددی وارد اتمسفر میشود که در راس آنها سوزاندن سوخت های فسیلی توسط انسان است. 50 تا 60 درصد اثر گلخانه ای مربود به گاز کربنیک است که در ارتباط با مسئله گرمایش جهانی توجه بسیاری را به خود جلب کرده است.

تراکم گاز کربنیک در اتمسفر روند رو به رشدی داشته به طوری که در حدود 130 سال پیش در آغاز انقلاب صنعتی حدود 280ppm بوده ، در حال حاظر 350ppm  است و انتظار میروند تا سال 2050 به 450ppm برسد. انسان با قطع درختان، سوزاندن سوخت های فسلی و تبدیل سنگ آهک به سیمان مو جب بر هم زدن چرخه کربن و در نتیجه افزایش Co2 شده است.

در رابطه با متان مشخص شده که تالاب ها ( تجزیه مواد گیاهی توسط باکتری های بی هوازی در تالاب های آب شیرین ) ، موریانه ها ( طی مراحل فر آوری چوب) و باز دم نشخوار کنندگان پس از گوارش سهم عمدهای در رها سازی این گاز دارد. در بین فعالیت های انسانی میتوان به شالیکاری ( فعالیت های بی هوازی شالیزارهای غرقاب آزاد) ، سوزاندن هیزم و پرورش گاو اشاره نمود .

اگر به انتشار گاز های گلخانه ای به خصوص گاز کربنیک همچنان ادامه دهیم انظار میرود که میانگین دمای زمین تا سال 2030،یک تا دو درجه سانتیگراد افزایش یابد به طوری که تغیرات نواحی قطبی به طور عمده ای بیش از این خواهد بود و پس از ذوب شدن یخهای قطبی و افزایش سطح آب اقیانوس ها ? مناطق ساحلی و زمین های کشاورزی زیادی زیر آب فرو روند. همچنین پیش بینی می شود بسیاری از مناطق هندوستان و بنگلادش و برخی کشور های اروپایی که در اطراف ساحل وجود دارند از بین بروند.

جو زمین

تاکنون فوران آتشفشان‌ها و خارج شدن پر فشار گازهای اعماق سیاره ما منشا جو زمین قلمداد می‌شد؛ اما شاید دنباله‌دارهایی که از دوردستهای منظومه به ملاقات زمین آمده‌اند، اتمسفر زمین را به وجود آورده باشند.

برای زمین شناسان، خاستگاه گازهای تشکیل دهنده اتمسفر زمین برای مدت های مدید یک معما بوده‌ است. و تاکنون نیز یکی از اصلی‌ترین نظریه‌ها در این زمینه، جوشیدن گازها به خارج از دهانه آتشفشان‌ها بوده است.

ولی به گزارش نیوساینتیست، گرگ هالند از دانشگاه منچستر در انگلستان و همکارانش، بعد از جمع‌آوری نمونه‌هایی از گاز نجیب کریپتون از چند صد متری زیر سطح زمین در نیومکزیکو، نظریه متفاوتی را ارائه کرده‌اند.

آن ها دریافتند که اثر انگشت شیمیایی پوسته آن مناطق، سرشار از ایزوتوپ های سنگین کریپتون همچون کریپتون86 و کریپتون 84 بوده، و ایزوتوپ‌های سبکتری چون کریپتون82 به نسبت خیلی کمتری در آن موجود بودند. این ترکیبی است که شباهت بسیاری با ذخایر سنگ‌های آسمانی دارد و با نظریه‌هایی همخوانی دارد که بیان می‌دارند سنگ‌های آسمانی سرشار از گازها و موادی است که در روزهای اولیه تشکیل منظومه شمسی با برخورد به یکدیگر، سبب شکل گرفتن سیاره ما شدند.

منبع واقعی اولین اتمسفر زمین، فضای بیرونی بوده است.

اسکات کنیون در مرکز اخترفیزیک انستیتوی هاروارد- اسمیتسونیان می‌گوید: «نتایج این پژوهش، یکی از ایده‌های اساسی نظریه تشکیل سیاره‌ای را تایید می‌کند که بیان می‌دارد بخش اعظم سیاره زمین در اثر برخورد‌های اشیای کوچک‌تری همچون سنگ‌های آسمانی حاوی کربن شکل گرفته است».

اتمسفر سبک

اما اتمسفر زمین از کجا آمده است؛ به گفته هالند، این اتمسفر سرشار از ایزوتوپ‌های سبک‌تر است، بنابراین پوسته زمین نمی‌تواند منبع آن باشد. نسبت ایزوتوپ‌های سبک‌تر در اتمسفر زمین نمی‌تواند از زمان تشکیل آن تا کنون بیشتر شده باشد، زیرا ایزوتوپ‌های سبک‌تر کریپتون سریعتر از ایزوتوپ‌های سنگین آن، از جو زمین فرار کرده و به فضا می‌روند، در نتیجه، اتمسفر تنها می‌تواند سنگین‌تر شده باشد.

اگر منشا جو از پوسته نیست، پس از کجا آمده است؟ کریس بالنتاین، یکی از نویسندگان مقاله و از همکاران هالند پیشنهاد می‌کند که جواب این سوال، می‌تواند در دنباله‌دارها باشد. در مرزهای بیرونی‌تر منظومه شمسی، شاید در کمربند کوییپر، جایی خارج از مدار سیاره نپتون که تا فاصله 500 واحد نجومی گسترده شده و میزبان میلیون‌ها شیء یخی است که در زمان تولد منظومه ما تشکیل شدند. در این دنباله‌دارها آثاری از گازهای نجیب پیدا شده که شباهت زیادی به اتمسفر امروزین ما دارد.

ممکن است که یک جابجایی در مدار مشتری در حدود 5/4 میلیارد سال پیش، اختلالی در کمربند کوییپر ایجاد کرده باشد و سبب پرت شدن دنباله‌دارها به سوی زمین شود . بالنتاین، می‌گوید: «زمین در روزگاران اولیه خود، شاهد این بوده که آتشفشان‌های عظیم گازهای هسته زمین را هم وارد اتمسفر کرده بودند، اما پژوهش‌های ما حاکی از آن است که منبع واقعی اولین اتمسفر زمین، فضای بیرونی بوده است».

منبع:

khabaronline.ir