आयरन से भरपूर चट्टानें पृथ्वी के ग्रहों के इतिहास के बारे में ताजा जानकारी देती हैं: अध्ययन

वाशिंगटन (एएनआई): बंधी हुई लोहे की संरचनाएं, तलछटी चट्टानें जो पृथ्वी के इतिहास के कुछ सबसे बड़े ज्वालामुखी विस्फोटों का कारण हो सकती हैं, में नारंगी, पीले, चांदी, भूरे और नीले रंग के काले रंग की शानदार परतें होती हैं। रंग, एक नए अध्ययन के अनुसार।

इन चट्टानों में लोहे के आक्साइड होते हैं जो बहुत पहले समुद्र के तल में डूब गए थे, जिससे घनी परतें बन गईं जो अंततः पत्थर में बदल गईं। नेचर जियोसाइंस में इस सप्ताह प्रकाशित अध्ययन से पता चलता है कि लौह-समृद्ध परतें पृथ्वी की सतह पर प्राचीन परिवर्तनों को जोड़ सकती हैं - जैसे प्रकाश संश्लेषक जीवन का उद्भव - ज्वालामुखी और प्लेट टेक्टोनिक्स जैसी ग्रहों की प्रक्रियाओं से।

ग्रहों की प्रक्रियाओं को जोड़ने के अलावा जिन्हें आम तौर पर असंबद्ध माना जाता था, अध्ययन पृथ्वी के प्रारंभिक इतिहास के बारे में वैज्ञानिकों की समझ को फिर से परिभाषित कर सकता है और उन प्रक्रियाओं में अंतर्दृष्टि प्रदान कर सकता है जो हमारे सौर मंडल से दूर रहने योग्य एक्सोप्लैनेट का उत्पादन कर सकते हैं।

अध्ययन के प्रमुख लेखक और राइस के पृथ्वी, पर्यावरण और ग्रह विज्ञान विभाग के एक पोस्टडॉक्टरल शोधकर्ता डंकन केलर ने कहा, "ये चट्टानें बताती हैं - काफी शाब्दिक रूप से - बदलते ग्रहों के वातावरण की कहानी।" "वे वायुमंडलीय और महासागर रसायन शास्त्र में बदलाव का प्रतीक हैं।"

बंधी हुई लोहे की संरचनाएँ घुलित लोहे से समृद्ध प्राचीन समुद्री जल से सीधे अवक्षेपित रासायनिक तलछट हैं। माना जाता है कि प्रकाश संश्लेषण सहित सूक्ष्मजीवों की चयापचय क्रियाओं ने खनिजों की वर्षा की सुविधा प्रदान की है, जो समय के साथ-साथ परत पर परत (माइक्रोक्रिस्टलाइन सिलिकॉन डाइऑक्साइड) के साथ परत बनाते हैं। लगभग 2.5 अरब साल पहले पृथ्वी के वायुमंडल में संचित ऑक्सीजन के रूप में सबसे बड़ा जमा हुआ।

"ये चट्टानें प्राचीन महासागरों में बनी थीं, और हम जानते हैं कि उन महासागरों को बाद में प्लेट टेक्टोनिक प्रक्रियाओं द्वारा बाद में बंद कर दिया गया था," केलर ने समझाया।

मेंटल, हालांकि ठोस है, नाखूनों के बढ़ने की दर से द्रव की तरह बहता है। टेक्टोनिक प्लेटें - भूपर्पटी और ऊपरवाले मेंटल के महाद्वीप-आकार के हिस्से - लगातार गतिमान हैं, मोटे तौर पर मेंटल में थर्मल संवहन धाराओं के परिणामस्वरूप। पृथ्वी की विवर्तनिक प्रक्रियाएँ महासागरों के जीवन चक्र को नियंत्रित करती हैं।

"जैसे प्रशांत महासागर आज बंद हो रहा है - यह जापान के तहत और दक्षिण अमेरिका के तहत घट रहा है - प्राचीन महासागर घाटियों को विवर्तनिक रूप से नष्ट कर दिया गया था," उन्होंने कहा। "इन चट्टानों को या तो महाद्वीपों पर धकेल दिया जाना था और संरक्षित किया जाना था - और हम कुछ संरक्षित देखते हैं, यही वह जगह है जहाँ हम आज देख रहे हैं - या मेंटल में आ गए हैं।"

उनकी उच्च लोहे की सामग्री के कारण, बंधी हुई लोहे की संरचना मेंटल की तुलना में सघन होती है, जिससे केलर को आश्चर्य होता है कि क्या संरचनाओं के अवक्षेपित भाग सभी तरह से नीचे डूब गए और पृथ्वी के कोर के शीर्ष के पास मेंटल के सबसे निचले क्षेत्र में बस गए। वहां, अत्यधिक तापमान और दबाव के तहत, उनके खनिजों के विभिन्न संरचनाओं पर ले जाने के कारण उनमें गहरा परिवर्तन हुआ होगा।

केलर ने कहा, "उन स्थितियों में लौह आक्साइड के गुणों पर कुछ बहुत ही रोचक काम है।" "वे अत्यधिक ऊष्मीय और विद्युत प्रवाहकीय बन सकते हैं। उनमें से कुछ ऊष्मा को धातुओं की तरह आसानी से स्थानांतरित करते हैं। इसलिए यह संभव है कि, एक बार निचले मेंटल में, ये चट्टानें गर्म प्लेटों की तरह अत्यंत प्रवाहकीय गांठ में बदल जाएंगी।"

केलर और उनके सहकर्मी मानते हैं कि अवक्षेपित लौह संरचनाओं में समृद्ध क्षेत्र मेंटल प्लम्स के गठन में सहायता कर सकते हैं, निचले मंडल में थर्मल विसंगतियों के ऊपर गर्म चट्टान के बढ़ते कंडक्ट जो हवाई द्वीप समूह बनाने वाले लोगों की तरह विशाल ज्वालामुखी उत्पन्न कर सकते हैं। केलर ने कहा, "हवाई के नीचे, भूकंपीय डेटा हमें अपवेलिंग मेंटल का एक गर्म नाली दिखाते हैं।" "अपने स्टोव बर्नर पर एक गर्म स्थान की कल्पना करें। जैसे ही आपके बर्तन में पानी उबल रहा है, आप उस क्षेत्र में बढ़ते पानी के एक स्तंभ पर अधिक बुलबुले देखेंगे। मेंटल प्लम उसी का एक विशाल संस्करण है।"

केलर ने कहा, "हमने बंधी हुई लोहे की संरचनाओं के निक्षेपण काल और बड़े बेसाल्टिक विस्फोट की घटनाओं को देखा, जिन्हें बड़े आग्नेय प्रांत कहा जाता है, और हमने पाया कि एक संबंध है।" "आग्नेय घटनाओं में से कई - जो इतने बड़े पैमाने पर थे कि 10 या 15 सबसे बड़े पूरे ग्रह को पुनर्जीवित करने के लिए पर्याप्त हो सकते थे - लगभग 241 मिलियन वर्षों के अंतराल पर बंधे हुए लोहे के गठन के जमाव से पहले, 15 मिलियन दें या लें। यह एक तंत्र के साथ एक मजबूत संबंध है जो समझ में आता है।"

अध्ययन से पता चला है कि बंधी हुई लोहे की संरचनाओं के लिए समय की एक प्रशंसनीय लंबाई थी जो पहले निचले मेंटल में गहरी खींची जाती थी और फिर गर्मी के प्रवाह को प्रभावित करने के लिए पृथ्वी के सर्फ की ओर एक प्लूम चलाती थी।