वैज्ञानिकों ने पृथ्वी के महाद्वीपों के लिए एक संभावित उत्पत्ति को समाप्त कर दिया है।
पृथ्वी के महाद्वीपों के महत्व के बावजूद, और ग्रह की परत के विशाल टुकड़े जो इसके महासागरों को विभाजित करते हैं, इस बारे में बहुत कम जानकारी है कि इन बड़े भूमि द्रव्यमानों को किसने जन्म दिया जो हमारे ग्रह को सौर मंडल में अद्वितीय बनाते हैं और इसकी मेजबानी करने की अनुमति देने में एक प्रमुख भूमिका निभाते हैं। ज़िंदगी।
वर्षों तक, वैज्ञानिकों ने माना कि ज्वालामुखियों के नीचे मैग्मा में ओपल का क्रिस्टलीकरण पृथ्वी की पपड़ी से लोहे को हटाने के लिए जिम्मेदार था, जिससे पपड़ी ग्रह के समुद्र में तैरती रहती है। अब, नए शोध उस सिद्धांत को चुनौती देते हैं, भूवैज्ञानिकों और ग्रहों के वैज्ञानिकों को इस बात पर पुनर्विचार करने के लिए मजबूर करते हैं कि इस लोहे को उन सामग्रियों से कैसे हटाया जाए जो महाद्वीपों को बनाने के लिए आज हम पृथ्वी पर देखते हैं।
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पृथ्वी की पपड़ी, ग्रह का बाहरी आवरण, दो खुरदरी श्रेणियों में आती है: पुरानी और मोटी महाद्वीपीय परत; और छोटी और सघन समुद्री पपड़ी। नया महाद्वीपीय क्रस्ट तब बनता है जब महाद्वीपीय आर्क ज्वालामुखियों से इसके बिल्डिंग ब्लॉक्स को पृथ्वी की सतह पर पारित किया जाता है। ये ग्लोब के उन हिस्सों में पाए जाते हैं जहाँ महासागरीय प्लेटें महाद्वीपीय प्लेटों के नीचे डूब जाती हैं, ऐसे क्षेत्र जिन्हें सबडक्शन ज़ोन कहा जाता है।
शुष्क महाद्वीपीय क्रस्ट्स और महासागरीय गहरे समुद्री क्रस्ट्स के बीच का अंतर महाद्वीपीय क्रस्ट में लोहे की कमी है। इसका मतलब यह है कि महाद्वीपीय क्रस्ट उत्प्लावक हैं और समुद्र तल से ऊपर उठते हैं, जिससे शुष्क भूमि का निर्माण होता है जो स्थलीय जीवन को संभव बनाता है।
महाद्वीपीय क्रस्ट में पाए जाने वाले लोहे के निम्न स्तर को इन चाप ज्वालामुखियों के नीचे मैग्मा में गार्नेट के क्रिस्टलीकरण के परिणामस्वरूप परिकल्पित किया गया है। यह प्रक्रिया पृथ्वी की प्लेटों से अनऑक्सीडाइज्ड आयरन को हटाती है, जबकि पिघले हुए मैग्मा से आयरन को भी हटाती है, जिससे महाद्वीपीय क्रस्ट बनने के कारण यह अधिक ऑक्सीकृत हो जाता है।
कॉर्नेल विश्वविद्यालय के सहायक प्रोफेसर मेगन होली क्रॉस और स्मिथसोनियन नेशनल म्यूज़ियम ऑफ़ नेचुरल हिस्ट्री एलिजाबेथ कॉटरेल के नेतृत्व में शोधकर्ताओं की एक टीम ने 2018 में पहली बार तैयार की गई इस परिकल्पना का परीक्षण और खंडन करके महाद्वीपों की समझ में सुधार किया है।
कॉटरेल ने किताब में कहा शुरू करना (एक नए टैब में खुलता है)यह कहते हुए कि महाद्वीपीय पपड़ी की उछाल के लिए एक स्पष्टीकरण के रूप में टीम गार्नेट के क्रिस्टलीकरण के बारे में संदेहजनक थी।
प्रयोगशाला में जमीन से कठोर परिस्थितियाँ बनाएँ
गार्नेट सिद्धांत का परीक्षण करने के लिए, टीम ने स्मिथसोनियन संग्रहालय में रखे पिस्टन-सिलेंडर रेक का उपयोग करके महाद्वीपीय चाप ज्वालामुखियों के नीचे पाए जाने वाले भारी दबाव और गर्मी को फिर से बनाया। उच्च दबाव प्रयोगशाला (एक नए टैब में खुलता है) और कॉर्नेल विश्वविद्यालय में। स्टील और टंगस्टन कार्बाइड से बने, ये कॉम्पैक्ट प्रेस आसपास के बेलनाकार भट्टी द्वारा एक साथ गर्म होने के साथ-साथ छोटे रॉक नमूनों पर भारी दबाव डाल सकते हैं।
उत्पन्न दबाव पृथ्वी के वायुमंडल के 15,000 से 30,000 गुना थे, और उत्पन्न तापमान 1,740 और 2,250 डिग्री फ़ारेनहाइट (950 से 1,230 डिग्री सेल्सियस) के बीच था, जो चट्टान को पिघलाने के लिए पर्याप्त गर्म था।
टीम द्वारा किए गए 13 अलग-अलग लैब परीक्षणों की एक श्रृंखला में, कॉटरेल और होलिक्रॉस ने दबाव और तापमान के तहत पिघली हुई चट्टान के गार्नेट के नमूने उगाए, जो पृथ्वी की पपड़ी में गहरे मैग्मा कक्षों के अंदर की स्थितियों का अनुकरण करते थे।
एक्स-रे अवशोषण स्पेक्ट्रोस्कोपी का उपयोग करके प्रयोगशाला में विकसित इन गारनेट का विश्लेषण किया गया था जो एक्स-रे को अवशोषित करने के तरीके के आधार पर शरीर की संरचना को प्रकट कर सकता है। परिणामों की तुलना ऑक्सीडाइज्ड और अनॉक्सिडाइज्ड आयरन के ज्ञात सांद्रण वाले गार्नेट से की गई।
इससे पता चला कि उपसतह जैसी स्थितियों में चट्टान से उगने वाली कैल्सेडनी ने लोहे की कमी के स्तर और मैग्मा में दिखाई देने वाले ऑक्सीकरण की व्याख्या करने के लिए पर्याप्त अनऑक्सीडाइज्ड आयरन नहीं लिया, जो महाद्वीपीय क्रस्ट बनाता है।
कॉटरेल ने कहा, “ये परिणाम गार्नेट क्रिस्टल मॉडल को एक बहुत ही असंभव व्याख्या बनाते हैं कि क्यों महाद्वीपीय ज्वालामुखियों से मैग्मा का ऑक्सीकरण होता है और लोहे की कमी होती है।” “यह संभावना है कि महाद्वीपीय क्रस्ट के नीचे पृथ्वी के मेंटल में स्थितियां इन ऑक्सीडेटिव स्थितियों का निर्माण करती हैं।”
भूविज्ञानी ने कहा कि वर्तमान में टीम के परिणाम जो नहीं कर सकते हैं वह महाद्वीपीय क्रस्ट के गठन की व्याख्या करने के लिए एक वैकल्पिक परिकल्पना प्रदान करता है, जिसका अर्थ है कि परिणाम अंततः उत्तर देने की तुलना में अधिक प्रश्न उठाते हैं।
“एक ऑक्सीडेंट या क्षीण लोहे की क्रिया क्या है?” कॉटरेल ने पूछा। “अगर सुलेमानी पपड़ी में क्रिस्टलीकृत नहीं हो रहा है और इससे कुछ लेना-देना है कि मेग्मा मेंटल से कैसे निकला, तो मेंटल में क्या चल रहा है? उनकी रचनाओं को कैसे संशोधित किया गया है?”
इन सवालों का जवाब देना मुश्किल है, लेकिन कॉटरेल वर्तमान में स्मिथसोनियन इंस्टीट्यूशन के शोधकर्ताओं का मार्गदर्शन कर रहे हैं जो इस विचार का अध्ययन कर रहे हैं कि ऑक्सीकृत सल्फर पृथ्वी की सतह के नीचे लोहे के ऑक्सीकरण का कारण बनता है।
टीम का शोध गुरुवार (4 मई) को जर्नल में प्रकाशित हुआ विज्ञान। (एक नए टैब में खुलता है)