დედამიწა და მთვარე დღეს ერთმანეთისგან ძლიერ განსხვავდება, მაგრამ ისინი კოსმოსში ერთნაირ გარემო პირობებში წარმოიქმნა.
უფრო მეტიც, წამყვანი ჰიპოთეზის თანახმად, ადრეულ დედამიწას მარსის ზომის ობიექტი შეეჯახა; დარტყმა იმდენად ძლიერი იყო, რომ კოსმოსში უზარმაზარი ოდენობის მატერია გაიტყორცნა, რომლისგანაც თანდათან მთვარე წარმოიქმნა.
თუმცა, დედამიწისგან განსხვავებით, მთვარეს არ აქვს ფილების ტექტონიკა და ატმოსფერო, რომლებიც მილიარდობით წლის განმავლობაში მის ზედაპირს შეცვლიდა და გადაამუშავებდა ისეთ ელემენტებს, როგორიცაა ჟანგბადი.
შედეგად, მთვარეზე შემონახულია იმ გეოლოგიური გარემო პირობების ჩანაწერები, რომლებმაც მთვარე ჩამოაყალიბა, რაც მეცნიერებს ცნობებს აწვდის ჩვენი პლანეტის შესახებაც.
ქანები, რომლებიც მთვარეზე ადრეული ვულკანური აქტივობისას წარმოიქმნა, გვთავაზობს ფანჯარას ოთხი მილიარდი წლის წინ განვითარებული მოვლენებისკენ.
იმ გარემო პირობების აღმოჩენით, რომელშიც მთვარის ქანები წარმოიქმნა, მეცნიერები ახლოს მიდიან ჩვენი პლანეტის წარმოშობის გარკვევასთანაც.
ჯოჯრიის ტექნოლოგიური უნივერსიტეტის ფიზიკოსთა და დედამიწის მეცნიერთა ჯგუფმა ახალ კვლევაში შეისწავლა უძველეს მთვარის მაგმაში კრისტალიზებული მთვარის ქანი ილმენიტი — მინერალი, რომელიც შედგება რკინის, ტიტანისა და ჟანგბადისგან.
ჯგუფმა გამოიყენა მოწინავე ელექტრონული მიკროსკოპი, რომლითაც შეამოწმა ამ ილმენიტში შემავალი ტიტანი და დაადგინა, რომ ტიტანის დაახლოებით 15 პროცენტი მოსალოდნელზე ნაკლებ ელექტრულ მუხტს ატარებს.
სამვალენტიანი ტიტანის შედეგები
როგორც წესი, ილმენიტში ტიტანის ატომი ჟანგბადთან ბმის წარმოქმნისას კარგავს ოთხ ელექტრონს, რაც განაპირობებს 4+ დადებით მუხტს, რასაც ატომის დაჟანგვის რიცხვი ეწოდება.
მკვლევართა მიერ შესწავლილი ნიმუშები მისია Apollo 17-ის მიერ არის ჩამოტანილი; ანალიზის შედეგად დაადგინეს, რომ ილმენიტში შემავალი ტიტანის ნაწილს სინამდვილეში მხოლოდ 3+ მუხტი აქვს, რაც სამვალენტიან ტიტანს შეესაბამება.
სამვალენტიანი ტიტანის გაზომვებმა დაადასტურა ის, რასაც გეოლოგები დიდი ხანია ეჭვობდნენ — მთვარის ილმენიტში შემავალი ტიტანის რაღაც ნაწილი დაბალმუხტიან მდგომარეობაშია.
სამვალენტიანი ტიტანი მხოლოდ მაშინ წარმოიქმნება, როცა ქიმიური რეაქციებისთვის საჭირო ჟანგბადის რაოდენობა დაბალია. შედეგად, ილმენიტში სამვალენტიანი ჟანგბადის რაოდენობას შეუძლია გვითხრას მთვარის წიაღში ჟანგბადის ფარდობითი ხელმისაწვდომობის შესახებ მაშინ, როცა ეს ქანი წარმოიქმნა, დაახლოებით 3,8 მილიარდი წლის წინ.
კავშირი მთვარის ადრეულ ქიმიასთან
ჯგუფმა მთვარის მხოლოდ ერთი ქანი შეისწავლა დეტალურად, მაგრამ სხვა კვლევების საფუძველზე გამოავლინეს მთვარის ილმენიტის 500-ზე მეტი ისეთი ანალიზი, რომელიც შეიძლება სამვალენტიან ტიტანს შეიცავდეს.
ამ ნიმუშების შესწავლამ შეიძლება ახალი დეტალები მოგვცეს იმის შესახებ, თუ როგორ იცვლება მთვარის ქიმია სხვადასხვა ადგილებსა და დროში.
მიუხედავად იმისა, რომ ნაშრომი ხაზს უსვამს წინა კვლევებზე დაფუძნებულ კავშირს, ილმენიტში სამვალენტიან ტიტანსა და ჟანგბადის ხელმისაწვდომობას შორის კავშირი ჯერ არ არის განსაზღვრული მიზნობრივი ექსპერიმენტული მონაცემებით.
ექსპერიმენტებით, რომლებიც ამ კავშირს შეისწავლის, ილმენიტმა შეიძლება უფრო მეტი დეტალი გაგვიმხილოს მთვარის წიაღის შესახებ. მკვლევრები ვარაუდობენ, რომ ეს კავშირი მოერგება სხვა ისეთ პლანეტებსა და ასტეროიდებსაც, რომლებიც დედამიწასთან შედარებით ქიმიურად ხელმისაწვდომ ბევრ ჟანგბადს არ შეიცავენ.
კვლევა Nature Communications-ში გამოქვეყნდა.
მომზადებულია The Conversation-ის მიხედვით.
