نگاهی به گذشته اقیانوس ها با آب های به دام افتاده در صخره های باستانی
با فناوری: پژوهشگران می گویند بخش از آب دریا که در صخره های باستانی به دام افتاده است، پنجره ای را به سمت شیمی اقیانوس های گذشته باز می کند.
به گزارش با فناوری به نقل از ایسنا و به نقل از نیو اطلس، دانشمندان با بهره گیری از میکروسکوپ های پیشرفته و فناوری تصویربرداری برای مطالعه کیسه های کوچک مایع محبوس شده در مواد معدنی باستانی، بینش جدیدی در مورد چگونگی تغییر آب دریا در طول زمان و اینکه در آینده چه تغییراتی در پیش خواهد داشت، به دست آورده اند.
این پژوهش بر روی نمونه های کوچکی از آب دریا که به مدت ۳۹۰ میلیون سال محبوس مانده اند، متمرکز است که در نهایت می توانند نه فقط زمینه های توسعه علوم آب و هوا، بلکه فرصت های جدیدی را در ذخیره سازی ایمن هیدروژن به عنوان منبع پاک انرژی ایجاد کنند.
این پیشرفت در حقیقت بطور تصادفی حاصل شده است. یک گروه پژوهشی از ایالات متحده و کانادا که در ابتدا نحوه شسته شدن آرسنیک از یک ماده معدنی به نام پیریت را مطالعه کردند. این بازرسی دقیق موجب شد که گروه پژوهشی، عیوب کوچکی را در نمونه های خود شناسایی کنند که سپس مشخص شد حباب های کوچکی مانند حباب هایی هستند که ممکنست در یک سنگ قیمتی به دام افتاده باشند.
ساندرا تیلور نویسنده اول این مطالعه و دانشمند "آزمایشگاه ملی شمال غرب پاسفیک" متعلق به وزارت انرژی آمریکا می گوید: ما ابتدا به این نمونه ها با میکروسکوپ الکترونی نگاه کردیم و این نوع حباب های کوچک یا خاصیت های کوچک را دیدیم و تعجب کردیم که چه هستند.
سپس گروه پژوهشی برای یافتن پاسخ هایی همچون طیف سنجی جرمی و توموگرافی کاوشگر اتمی، به تلفیقی از ابزارها روی آوردند که آنها را قادر می سازد خاصیت های نانومقیاس حباب را مطالعه کنند و مشخصات شیمیایی مایع را کنار هم قرار دهند. این یک گام رو به جلو برای این نوع آنالیز شیمیایی است که گروه با آن می توانست تأیید کند که این حباب حاوی آب دریا و نمک آن و دارای مجموعه ای از خاصیت ها است.
تیلور می گوید: ما کشف کردیم که می توانیم اطلاعاتی را از این خاصیت های معدنی استخراج نماییم که می تواند به اطلاع رسانی به مطالعات زمین شناسی، مانند شیمی آب دریا در دوران باستان کمک نماید.
این تحلیل و بررسی تأیید کرد که آبی که به مدت ۳۹۰ میلیون سال در پیریت محبوس شده بود با شیمی یک دریای داخلی باستانی در منطقه ای که از آن منشأ گرفته بود، مطابقت دارد. این آب باستانی در شمال ایالت نیویورک از میشیگان امروزی تا انتاریو در کانادا امتداد داشته و میزبان صخره های مرجانی وسیع و کژدم های دریایی به اندازه یک وانت بوده است.
بنابراین، این یافته ها روش گروه پژوهشی را برای توصیف دقیق محتویات این نوع حباب های حاوی آب باستانی تأیید می کند که می تواند به پر کردن شکاف های بزرگ در پرونده زمین شناسی کمک نماید. این ذخایر معدنی می توانند به دانشمندان در محاسبه دمای باستانی یا سایر خاصیت های اقیانوس کمک نماید. ضمن این که فراوانی نسبی پیریت در بررسی جزییات مهم به دانشمندان خوش بینی می دهد.
دانیل گرگوری، زمین شناس دانشگاه تورنتو و یکی از رهبران این مطالعه اظهار داشت: ما از ذخایر معدنی برای تخمین دمای اقیانوس های باستانی استفاده می نماییم. ذخایر نمکی از آب دریا(هالیت) به دام افتاده در سنگ ها نسبتاً نادر هستند، بدین سبب میلیونها سال سوابق در آنها پنهان شده است و آنچه ما هم اکنون از آنها می دانیم برمبنای مکان هایی است که در آن هالیت یافت شده است. نمونه برداری با این روش می تواند قفل میلیونها سال سابقه زمین شناسی را باز کند و به درک جدیدی از تغییر آب و هوایی منجر شود.
دانشمندان می گویند که این تحقیقات علاوه بر پیشرفت در حوزه علم آب و هوا، زمینه را برای فناوری های جدیدی فراهم می آورد که می توانند بطور ایمن هیدروژن یا گازهای دیگر را در زیر زمین در مخازن زمین شناسی ذخیره کنند.
مولکول های ریز و سبکی که هیدروژن را می سازند، ذخیره سازی آنرا به گازی فوق العاده دشوار تبدیل می کنند و یک سد واقعی در پذیرش گسترده آن به عنوان منبع انرژی هستند، اما درک دقیق تعامل آن با سنگ ها می تواند به راهکارهای جدیدی برای این مشکل منجر شود.
تیلور می گوید: هیدروژن به عنوان یک منبع سوخت کم کربن برای کاربردهای انرژی مختلف درحال بررسی است. این مستلزم این است که بتوانیم مقادیر زیادی هیدروژن را در مخازن زمین شناسی زیرزمینی به شکل ایمن بازیابی و ذخیره نماییم. بدین سبب مهمست که بفهمیم هیدروژن چگونه با سنگ ها تعامل می کند.
وی ادامه داد: توموگرافی کاوشگر اتمی یکی از معدود تکنیک هایی است که در آن نه فقط می توانید اتم های هیدروژن را اندازه گیری کنید، بلکه در حقیقت می توانید ببینید که در کانی به کجا می رود.
وی افزود: این مطالعه نشان میدهد که ترک های کوچک در مواد معدنی ممکنست تله های بالقوه برای هیدروژن باشند. بدین سبب با بهره گیری از این تکنیک می توانیم بفهمیم در سطح اتمی چه اتفاقی می افتد و سپس به ارزیابی و بهینه سازی استراتژی های ذخیره سازی هیدروژن در زیر سطح زمین منجر می شود.
این پژوهش در مجله Earth and Planetary Science Letters انتشار یافته است.
منبع: با فناوری
این مطلب را می پسندید؟
(1)
(0)
تازه ترین مطالب مرتبط
نظرات بینندگان در مورد این مطلب