Jennifer Chu, Massaçusets Texnologiya İnstitutu

Lisa Lock tərəfindən redaktə edilmiş , Robert Eqan tərəfindən nəzərdən keçirilmişdir

 Redaktorların qeydləriKredit: Pixabay/CC0 Public Domain

MIT və başqa yerlərdəki elm adamları nəhəng toqquşmadan ibtidai planetin tərkibini geri dönməz şəkildə dəyişdirmədən və bu gün bildiyimiz kimi Yeri əmələ gətirməzdən əvvəl təxminən 4,5 milyard il əvvəl əmələ gələn “proto Earth”ün olduqca nadir qalıqlarını aşkar ediblər. Bu gün Nature Geosciences jurnalında dərc olunan onların tapıntıları elm adamlarına Yer kürəsini və Günəş sisteminin qalan hissəsini yaradan ilkin başlanğıc inqrediyentləri birləşdirməyə kömək edəcək.

Milyarlarla il əvvəl ilk Günəş sistemi qaz və tozdan ibarət fırlanan disk idi və nəticədə toplaşaraq ən erkən meteoritləri əmələ gətirdi, bu da öz növbəsində proto Yer və onun qonşu planetlərini meydana gətirmək üçün birləşdi.

Bu ən erkən mərhələdə Yer çox güman ki, qayalıq idi və lava ilə köpürdü. Daha sonra, 100 milyon ildən az bir müddət sonra, Mars ölçüsündə bir meteorit körpə planetinə tək bir “nəhəng zərbə” hadisəsi ilə çırpıldı və planetin içini tamamilə qarışdırdı və əridi, kimyasını effektiv şəkildə sıfırladı. Yer kürəsinin hansı orijinal materialdan hazırlanmasından asılı olmayaraq, tamamilə dəyişdirildiyi düşünülürdü.

Lakin MİT komandasının tapıntıları bunun əksini göstərir. Tədqiqatçılar qədim süxurlarda bu gün Yerdə tapılan əksər digər materiallardan unikal olan kimyəvi imza müəyyən ediblər. İmza çox köhnə və çox dərin süxurların nümunələrində aşkar edilmiş kalium izotoplarında incə balanssızlıq şəklindədir. Komanda müəyyən etdi ki, kalium balanssızlığı əvvəllər Yerdə baş verən hər hansı böyük təsir və ya geoloji proseslər nəticəsində yarana bilməz.

Nümunələrin kimyəvi tərkibinin ən çox ehtimal olunan izahı, onların ilk planetin çox hissəsi təsirə məruz qalmasına və çevrilməsinə baxmayaraq, birtəhər dəyişmədən qalan proto Yerdən qalan material olmalıdır.

MİT-in Yer və Planet Elmləri üzrə Karyera İnkişafı üzrə köməkçi professoru Pol M. Kuk Nicole Nie deyir: “Bu, bəlkə də Yerin proto-materiallarını qoruduğumuza dair ilk birbaşa sübutdur”. “Biz çox qədim Yerin bir hissəsini, hətta nəhəng zərbədən əvvəl görürük. Bu heyrətamizdir, çünki biz bu çox erkən imzanın Yerin təkamülü zamanı yavaş-yavaş silinəcəyini gözləyirdik.”

Araşdırmanın digər müəllifləri arasında Çinin Çenqdu Texnologiya Universitetindən Da Vanq, Vaşinqtondakı Karnegi Elm İnstitutundan Stiven Şirey və Riçard Karlson, İsveçrədəki ETH Sürixdən Bradley Peters və Kaliforniyadakı Skripps Okeanoqrafiya İnstitutundan Ceyms Day var.

https://googleads.g.doubleclick.net/pagead/ads?gdpr=0&us_privacy=1—&gpp_sid=-1&client=ca-pub-0536483524803400&output=html&h=280&slotname=8188791252&adk=1751428779&adf=308666314&pi=t.ma~as.8188791252&w=540&fwrn=4&fwrnh=0&lmt=1760518216&rafmt=1&armr=3&format=540×280&url=https%3A%2F%2Fphys.org%2Fnews%2F2025-10-geologists-evidence-billion-year-proto.html&fwr=0&rpe=1&resp_fmts=3&wgl=1&aieuf=1&uach=WyJXaW5kb3dzIiwiMTkuMC4wIiwieDg2IiwiIiwiMTQxLjAuNzM5MC43NiIsbnVsbCwwLG51bGwsIjY0IixbWyJHb29nbGUgQ2hyb21lIiwiMTQxLjAuNzM5MC43NiJdLFsiTm90P0FfQnJhbmQiLCI4LjAuMC4wIl0sWyJDaHJvbWl1bSIsIjE0MS4wLjczOTAuNzYiXV0sMF0.&abgtt=6&dt=1760518216041&bpp=1&bdt=171&idt=9&shv=r20251009&mjsv=m202510090101&ptt=9&saldr=aa&abxe=1&cookie=ID%3De2af2bea6b3e2e90%3AT%3D1735548424%3ART%3D1760518091%3AS%3DALNI_MZIaWdAh-lthHlhpkWN2g6ZC7xT8A&gpic=UID%3D00000f8412a58936%3AT%3D1735548424%3ART%3D1760518091%3AS%3DALNI_MaJ_6ILTTPz6uEc3lU2rNf9ZPgQbA&eo_id_str=ID%3D87e2ccb6da8adec8%3AT%3D1751372215%3ART%3D1760518091%3AS%3DAA-AfjZUvMhCDRLD_DCppu51g7Xx&prev_fmts=0x0&nras=1&correlator=3714229517581&frm=20&pv=1&rplot=4&u_tz=240&u_his=4&u_h=864&u_w=1536&u_ah=816&u_aw=1536&u_cd=24&u_sd=1.25&dmc=8&adx=395&ady=2450&biw=1521&bih=730&scr_x=0&scr_y=0&eid=31095077%2C31095152%2C31095209%2C31095217%2C95373012%2C95374042%2C42533294%2C95344790%2C95370792&oid=2&pvsid=3553623387165597&tmod=1491784928&uas=0&nvt=1&ref=https%3A%2F%2Fphys.org%2F&fc=1920&brdim=0%2C0%2C0%2C0%2C1536%2C0%2C1536%2C816%2C1536%2C730&vis=1&rsz=%7C%7CpeEbr%7C&abl=CS&pfx=0&fu=128&bc=31&plas=481x656_l%7C481x656_r&bz=1&td=1&tdf=2&psd=W251bGwsbnVsbCxudWxsLDNd&nt=1&ifi=2&uci=a!2&btvi=1&fsb=1&dtd=165

Maraqlı bir anomaliya

2023-cü ildə Nie və onun həmkarları dünyanın müxtəlif yerlərindən toplanmış və diqqətlə öyrənilmiş bir çox əsas meteoritləri təhlil etdilər. Yerə təsir etməzdən əvvəl bu meteoritlər çox güman ki, Günəş sisteminin müxtəlif vaxtlarında və yerlərində əmələ gəliblər və buna görə də günəş sisteminin zamanla dəyişən şərtlərini təmsil edirlər. Tədqiqatçılar bu meteorit nümunələrinin kimyəvi tərkibini Yerlə müqayisə etdikdə onların arasında “kalium izotopik anomaliya” aşkar ediblər.

İzotoplar eyni sayda proton, lakin fərqli sayda neytron olan elementin bir qədər fərqli versiyalarıdır. Kalium elementi, müvafiq olaraq 39, 40 və 41 kütlə nömrələri (protonlar və neytronlar) olan üç təbii izotopdan birində mövcud ola bilər. Yer kürəsinin hər yerində kalium tapılıbsa, o, izotopların xarakterik birləşməsində mövcuddur, kalium-39 və kalium-41 üstünlük təşkil edir. Kalium-40 mövcuddur, lakin nisbətən kiçik bir faizlə.

Ni və onun həmkarları tədqiq etdikləri meteoritlərin Yerdəki əksər materiallardan fərqli olan kalium izotoplarının balanslarını göstərdiyini aşkar etdilər. Bu kalium anomaliyası, oxşar anomaliya nümayiş etdirən hər hansı bir materialın, ehtimal ki, Yerin hazırkı tərkibindən əvvəl olduğunu göstərir. Başqa sözlə, nəhəng təsir planetin kimyəvi tərkibini sıfırlamazdan əvvəl hər hansı bir kalium balanssızlığı proto-Yerdən gələn materialın güclü əlaməti olardı.

“Həmin işdə biz müxtəlif meteoritlərin fərqli kalium izotopik imzalarına sahib olduğunu gördük və bu, kaliumun Yerin tikinti bloklarının izləyicisi kimi istifadə oluna biləcəyi deməkdir” deyə Nie izah edir.Meteoritlərdə, Yerdə və proto-Yerdə ε ⁴⁰ K və ε ¹⁰⁰ Ru arasında korrelyasiya . Kredit: Təbiət Geologiyası (2025). DOI: 10.1038/s41561-025-01811-3

Gündəlik anlayışlar üçün Phys.org-a etibar edən 100.000-dən çox abunəçi ilə elm, texnologiya və kosmosda ən son yenilikləri kəşf edin . Pulsuz xəbər bülleteni üçün qeydiyyatdan keçin və mühüm nailiyyətlər, yeniliklər və tədqiqatlar haqqında gündəlik və ya həftəlik yeniləmələr əldə edin .

‘Fərqli tikilib’

Hazırkı araşdırmada komanda kalium anomaliyalarının əlamətlərini meteoritlərdə deyil, Yer kürəsində axtarıb. Onların nümunələri, ən qədim qorunub saxlanılan qayaların bəzilərinin tapıldığı Qrenlandiya və Kanadadan toz şəklində olan qayaları əhatə edir. Onlar həmçinin Havaydan toplanmış lava yataqlarını təhlil etdilər, burada vulkanlar Yerin ən erkən, ən dərin materiallarını mantiyadan (planetin yer qabığını nüvədən ayıran ən qalın qaya təbəqəsi) çıxarıb.

“Əgər bu kalium imzası qorunub saxlanılsa, biz onu dərin zamanda və Yerin dərinliyində axtarmaq istərdik” deyir Nie.

Komanda əvvəlcə müxtəlif toz nümunələrini turşuda həll etdi, sonra nümunənin qalan hissəsindən hər hansı bir kaliumu diqqətlə təcrid etdi və kaliumun üç izotopunun hər birinin nisbətini ölçmək üçün xüsusi kütlə spektrometrindən istifadə etdi. Maraqlıdır ki, onlar nümunələrdə Yerdəki əksər materiallarda tapılanlardan fərqli izotopik imza müəyyən ediblər.

Konkret olaraq, onlar kalium-40 izotopunda defisit aşkar ediblər. Yerdəki əksər materiallarda bu izotop artıq kaliumun digər iki izotopu ilə müqayisədə əhəmiyyətsiz bir hissədir. Lakin tədqiqatçılar müəyyən edə bildilər ki, onların nümunələrində daha da az miqdarda kalium-40 var. Bu kiçik çatışmazlığı aşkar etmək sarı qumla dolu çömçə yox, vedrədə bircə qəhvəyi qum dənəsini tapmaq kimidir.

Komanda tapdı ki, həqiqətən də nümunələr kalium-40 çatışmazlığını nümayiş etdirir və bu materialların bu gün Yer üzündə gördüklərimizin əksəriyyəti ilə müqayisədə “fərqli tikildiyini” göstərir.

https://googleads.g.doubleclick.net/pagead/ads?gdpr=0&us_privacy=1—&gpp_sid=-1&client=ca-pub-0536483524803400&output=html&h=280&slotname=8188791252&adk=1751428779&adf=3984658916&pi=t.ma~as.8188791252&w=540&fwrn=4&fwrnh=0&lmt=1760518216&rafmt=1&armr=3&format=540×280&url=https%3A%2F%2Fphys.org%2Fnews%2F2025-10-geologists-evidence-billion-year-proto.html&fwr=0&rpe=1&resp_fmts=3&wgl=1&aieuf=1&uach=WyJXaW5kb3dzIiwiMTkuMC4wIiwieDg2IiwiIiwiMTQxLjAuNzM5MC43NiIsbnVsbCwwLG51bGwsIjY0IixbWyJHb29nbGUgQ2hyb21lIiwiMTQxLjAuNzM5MC43NiJdLFsiTm90P0FfQnJhbmQiLCI4LjAuMC4wIl0sWyJDaHJvbWl1bSIsIjE0MS4wLjczOTAuNzYiXV0sMF0.&abgtt=6&dt=1760518216041&bpp=1&bdt=172&idt=11&shv=r20251009&mjsv=m202510090101&ptt=9&saldr=aa&abxe=1&cookie=ID%3De2af2bea6b3e2e90%3AT%3D1735548424%3ART%3D1760518091%3AS%3DALNI_MZIaWdAh-lthHlhpkWN2g6ZC7xT8A&gpic=UID%3D00000f8412a58936%3AT%3D1735548424%3ART%3D1760518091%3AS%3DALNI_MaJ_6ILTTPz6uEc3lU2rNf9ZPgQbA&eo_id_str=ID%3D87e2ccb6da8adec8%3AT%3D1751372215%3ART%3D1760518091%3AS%3DAA-AfjZUvMhCDRLD_DCppu51g7Xx&prev_fmts=0x0%2C540x280&nras=1&correlator=3714229517581&frm=20&pv=1&rplot=4&u_tz=240&u_his=4&u_h=864&u_w=1536&u_ah=816&u_aw=1536&u_cd=24&u_sd=1.25&dmc=8&adx=395&ady=4935&biw=1521&bih=730&scr_x=0&scr_y=0&eid=31095077%2C31095152%2C31095209%2C31095217%2C95373012%2C95374042%2C42533294%2C95344790%2C95370792&oid=2&pvsid=3553623387165597&tmod=1491784928&uas=0&nvt=1&ref=https%3A%2F%2Fphys.org%2F&fc=1920&brdim=0%2C0%2C0%2C0%2C1536%2C0%2C1536%2C816%2C1536%2C730&vis=1&rsz=%7C%7CpeEbr%7C&abl=CS&pfx=0&fu=128&bc=31&plas=481x656_l%7C481x656_r&bz=1&td=1&tdf=2&psd=W251bGwsbnVsbCxudWxsLDNd&nt=1&ifi=3&uci=a!3&btvi=2&fsb=1&dtd=166

Bəs nümunələr proto Yerin nadir qalıqları ola bilərmi? Buna cavab vermək üçün tədqiqatçılar bunun belə ola biləcəyini fərz etdilər. Onlar əsaslandırdılar ki, əgər proto Yer əvvəlcə belə kalium-40 çatışmazlığı olan materiallardan hazırlanmışdısa, bu materialın əksəriyyəti kimyəvi dəyişikliklərə məruz qalacaqdı – nəhəng təsirdən və daha sonra daha kiçik meteorit zərbələrindən – nəticədə bu gün gördüyümüz daha çox kalium-40 olan materiallarla nəticələndi.

Komanda hər bir məlum meteoritdən alınan kompozisiya məlumatlarından istifadə etdi və nümunələrin kalium-40 çatışmazlığının bu meteoritlərin təsirindən və nəhəng zərbədən sonra necə dəyişəcəyinə dair simulyasiyalar apardı. Onlar həmçinin mantiyanın qızması və qarışması kimi Yerin zamanla yaşadığı geoloji prosesləri simulyasiya etdilər. Nəhayət, onların simulyasiyaları Kanada, Qrenlandiya və Havay nümunələri ilə müqayisədə bir qədər yüksək kalium-40 fraksiyasına malik bir kompozisiya yaratdı. Daha da əhəmiyyətlisi, simulyasiya edilmiş kompozisiyalar ən müasir materialların kompozisiyalarına uyğun gəlirdi.

İş, kalium-40 çatışmazlığı olan materialların, ehtimal ki, proto Yerdən qalan orijinal material olduğunu göstərir.

Maraqlıdır ki, nümunələrin imzası geoloqların kolleksiyalarında olan hər hansı digər meteoritlə dəqiq uyğun gəlmir. Komandanın əvvəlki işindəki meteoritlər kalium anomaliyalarını göstərsə də, onlar proto Yer nümunələrində görünən çatışmazlıq deyil. Bu o deməkdir ki, ilkin olaraq Yer kürəsini əmələ gətirən hansı meteoritlər və materiallar hələ kəşf edilməmişdir.

Nie deyir: “Alimlər müxtəlif meteorit qruplarının tərkibini birləşdirərək Yerin orijinal kimyəvi tərkibini anlamağa çalışırlar”. “Ancaq araşdırmamız göstərir ki, hazırkı meteorit inventarları tam deyil və planetimizin haradan gəldiyini öyrənmək üçün daha çox şey var.”

Daha çox məlumat: Da Wang et al, Yer mantiyasının nəhəng təsirdən əvvəlki komponenti üçün Potasium-40 izotopik sübut, Təbiət Geoscience (2025). DOI: 10.1038/s41561-025-01811-3

Jurnal məlumatı: Nature Geoscience 

Massaçusets Texnologiya İnstitutu tərəfindən təmin edilmişdir