قدیمی‌ترین هوای اندازه‌گیری‌شده‌ی زمین در یخ‌های شش‌میلیون‌ساله کشف شد
فرآیندی که باعث ایجاد یخ آبی در منطقه آلن هیلز می شود، همان پدیده ای است که باعث ایجاد نوارهای آبی روی کوه های یخ می شود.
به گزارش افق میهن و به نقل از sciencealert; نمونه های یخی استخراج شده از اعماق زیر سطح قاره قطب جنوب اکنون قدیمی ترین نمونه مستقیم یخ یخبندان و هوای محبوس شده در تاریخ زمین هستند.
در منطقه آلن هیلز، زیر صدها متر یخ که به تدریج طی میلیون ها سال انباشته شده است، گروهی از دانشمندان به سرپرستی سارا شاکلتون، یخدان شناس در موسسه اقیانوس شناسی وودز هول، موفق به بازیابی نمونه هایی از یخ هایی شدند که حدود شش میلیون سال در زمین مدفون شده بودند.
شکل شما می گوید:
هسته های یخ مانند ماشین های زمان هستند؛ آنها به ما اجازه می دهند گذشته سیاره خود را ببینیم.
یخ های آلن هیلز به ما کمک می کنند خیلی بیشتر از آنچه فکر می کردیم به عقب برگردیم.
یخ به عنوان کپسول زمان زمین
از آنجایی که زمین از نظر زمین شناسی بسیار فعال است، یافتن سوابق دقیق از شرایط آب و هوایی گذشته آن دشوار است.
اما قاره قطب جنوب یک استثنا است. جایی که برف و یخ به طور مداوم جمع می شوند، ذرات و هوا را به دام می اندازند و یک “کپسول زمان” طبیعی از تاریخ آب و هوای زمین ایجاد می کنند.
با بررسی یخ های باستانی در هسته های استخراج شده به صورت عمودی از لایه های ضخیم یخ، دانشمندان می توانند شرایط محیطی گذشته زمین – حداقل در منطقه قطب جنوب – را بازسازی کنند.
در آلن هیلز، غلظت بالای یخ آبی از ارزش خاصی برخوردار است. این نوع یخ از فشرده سازی طولانی مدت تشکیل می شود. فشاری که باعث خروج حباب های بزرگ هوا و رشد کریستال های یخ می شود. در نتیجه یخ قسمت قرمز طیف نور را جذب می کند و ظاهر آبی به خود می گیرد.
از آنجایی که برف تازه دیگر در تپه‌های آلن جمع نمی‌شود (به دلیل فرسایش و تصعید)، یخ‌های قدیمی‌تر نسبت به سایر مناطق قطب جنوب به سطح نزدیک‌تر هستند.
شکل توضیح می دهد:
ما هنوز در حال تلاش برای درک دقیق شرایطی هستیم که اجازه می‌دهد یخ‌های قدیمی تا این حد نزدیک به سطح باقی بمانند. احتمالاً ترکیبی از بادهای شدید، سرمای شدید و توپوگرافی منطقه باعث می‌شود برف تازه از بین برود و یخ تقریباً ثابت بماند. این ویژگی‌ها تپه‌های آلن را به یکی از بهترین مکان‌ها برای یافتن یخ‌های باستانی و یکی از سخت‌ترین مناطق برای کار میدانی تبدیل می‌کند.
یخ بدون حباب قابل مشاهده، اما با هوای فشرده شش میلیون سال قدمت دارد
اگرچه این یخ ها هیچ حباب هوای قابل مشاهده ای ندارند، اما حاوی حباب های میکروسکوپی از هوای فشرده در ساختار کریستالی خود هستند – فضاهای کوچکی که مدت ها پیش ترکیب گازی جو زمین را حفظ کرده اند.
در پروژه COLDEX که توسط بنیاد ملی علوم ایالات متحده (NSF) پشتیبانی می شود، سه هسته یخی از اعماق ۱۵۰، ۱۵۹ و ۲۰۶ متری در تپه آلن حفر شد. هدف دانشمندان به دست آوردن یخی بود که بتواند اطلاعات مربوط به دوران پلیوسن (حدود ۲.۶ میلیون سال پیش) را ارائه دهد.
اد بروک، دیرین اقلیم شناس و مدیر پروژه COLDEX در دانشگاه ایالتی اوهایو می گوید:
ما می‌دانستیم یخ‌های این منطقه قدیمی است، در ابتدا امیدوار بودیم یخ‌هایی با قدمت سه میلیون سال پیدا کنیم، اما آنچه کشف کردیم فراتر از انتظار بود.
کشف یخ مربوط به دوران میوسن
وقتی دانشمندان نمونه‌ها را با ایزوتوپ‌های آرگون تجزیه و تحلیل کردند – روشی که امکان تعیین قدمت مستقیم را فراهم می‌کند – دریافتند که عمیق‌ترین هسته یخی حاوی یخ مربوط به حدود ۶ میلیون سال پیش، یعنی اواخر میوسن است.
نمونه‌های دیگر جوان‌تر بودند و مجموعه‌ای از «عکس‌های فوری» از تغییرات آب و هوایی زمین بین پایان میوسن و بیشتر پلیوسن ارائه می‌کردند.
با تجزیه و تحلیل ایزوتوپ های اکسیژن، دانشمندان توانستند دمای هوا را در هر یک از این دوره ها تخمین بزنند.
نتایج نشان داد که حدود شش میلیون سال پیش، قطب جنوب حدود ۱۲ درجه سانتیگراد گرمتر از امروز بوده است و فرآیند خنک شدن تدریجی بوده و نه ناگهانی.
نقشه آب و هوای گذشته زمین در دل یخ
گام بعدی محققان بازسازی ترکیب جو زمین در این دوره های زمانی است. بررسی اینکه چه گازهای گلخانه‌ای وجود داشته، در چه غلظت‌هایی و چگونه این ترکیب در طول زمان تغییر کرده است.
و البته، آنها قصد دارند برای جمع آوری داده های بیشتر به منطقه بازگردند.
بروک می گوید:
با توجه به یخ‌های خارق‌العاده‌ای که در آلن هیلز پیدا کرده‌ایم، برنامه‌ای داریم که از سال ۲۰۲۶ تا ۲۰۳۱ یک برنامه بلندمدت را برای بررسی گسترده‌تر منطقه اجرا کنیم تا رکورد آب و هوا را حتی بیشتر به گذشته گسترش دهیم.»
نتایج این تحقیق در مجله Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS) منتشر شده است.
