چشم‌انداز غبارآلود روزهای اولیه زمین

بسیاری از محققان معتقدند، زمین در روزهای اولیه خود وضعیت غبارآلودی داشته است.

غبارها بر اثر برخورد نور خورشید با گازهای مشخصی در جو به وجود می‌آیند. نوع غبار شکل‌گرفته طی این فرآیند فتوشیمیایی بستگی به نوع ترکیبات و مولفه‌های مخصوص جو دارد.

ترکیب و میزان غبار باعث می‌شود، این پدیده در گرم یا سرد شدن آب و هوای سیاره زمین موثر باشد. مطالعات جدید نشان می‌دهد، برخلاف پیش‌بینی‌های قبلی میزان غبارهای اولیه زمین به اندازه‌ای نبود که باعث خنک‌سازی زمین شود.

به منظور درک بهتر غبار آلی که احتمالا در روزهای اولیه زمین وجود داشته است، محققان، تیتان بزرگ‌ترین قمر سیاره زحل را مورد بررسی قرار دادند. این قمر دارای یک لایه اتمسفر ضخیم شامل 95 درصد نیتروژن، 3 درصد متان و 2 درصد هیدروژن و دیگر هیدروکربن‌هاست. همچنین فشار اتمسفر در آنجا 6/1 برابر فشار اتمسفر زمین است.

غیر از زمین، تیتان تنها جسم سیاره‌ای است که دارای سطحی پوشیده از مایع است با این تفاوت که سطح مایع روی زمین آب است و در تیتان این سطح مایع، شامل اتان و متان است. مقایسه جو زمین و تیتان نشان می‌دهد که این دو شبیه هم هستند، با این تفاوت که در جو زمین دی‌اکسید کربن وجود دارد که در تیتان نیست. تاکنون توسط مدل‌های زیاد میزان غباری که به واسطه نسبت‌های مختلفی از این 3 ماده (دی اکسید کربن متان هیدروژن)‌ می‌توانست تشکیل شود، محاسبه شده است. در مطالعات جدید براساس یک مدل جوی ساده 2 سناریو مورد بررسی قرار گرفت. اول ترکیبی از مقدار بالای هیدروژن با دی‌اکسید کربن و مقدار کمی متان و دوم اثر هیدروژن روی همان ترکیب با متان کم. سپس هر دوی این ترکیبات در معرض تابش اشعه ماورای بنفش قرار گرفت و میزان غبار تولیدشده اندازه‌گیری شد.

نتایج نشان داد، افزایش میزان هیدروژن باعث کاهش غبار تولید شده می‌شود. همچنین محققان به این نتیجه رسیدند که مقدار هیدروژن موجود در جو روزهای اولیه زمین، بیشتر باعث افزایش دمای سطح زمین شده است.

غبارهای تولید شده در شرایط اولیه زمین، منبع مهمی برای مواد آلی موجود در سطح زمین فراهم کرده‌اند. محققان معتقدند این مواد آلی نقش مهمی در سرچشمه حیات روی سیاره ما داشته‌اند. درک بهتر این موضوع می‌تواند در جهت جستجوی حیات روی دیگر اجسام آسمانی بسیار مفید و هدایت‌کننده باشد. امروزه ما فقط می‌دانیم در تمام گیتی تنها جایی که حیات اولیه قابل شکل‌گیری و گسترش بوده زمین است.

دانشمندان درباره محیط زمین در میلیاردها سال قبل به اندازه کافی مطلع نیستند تا بتوانند شرایط جوی آن روزها را به شکل دقیق شبیه‌سازی کنند.

نتایج این تحقیق می‌تواند در درک اثرات کنونی تغییرات آب و هوایی زمین موثر باشد. بعضی دانشمندان معتقدند میزان دی‌اکسیدکربن و متان موجود در جو زمین میلیاردها سال قبل بیش از مقدار کنونی بوده است.