छवि क्रेडिट: स्टैनफोर्ड
अगर एक टाइम मशीन हमें पृथ्वी के जन्म के 4.6 बिलियन वर्ष पीछे ले जा सकती है, तो हम आज के मुकाबले अपने सूर्य को 20 से 25 प्रतिशत कम चमकते हुए देखेंगे। सूर्य की ऊर्जा को फंसाने और वातावरण को गर्म करने के लिए एक सांसारिक ग्रीनहाउस के बिना, हमारी दुनिया बर्फ की एक कताई गेंद होगी। जीवन शायद कभी विकसित नहीं हुआ।
लेकिन जीवन विकसित नहीं हुआ, इसलिए ग्रीनहाउस गैसें पृथ्वी को गर्म करने के लिए चारों ओर रही होंगी। भूगर्भिक रिकॉर्ड से साक्ष्य ग्रीनहाउस गैस कार्बन डाइऑक्साइड की बहुतायत को दर्शाता है। मीथेन शायद मौजूद थे, लेकिन यह निश्चित रूप से पता लगाने के लिए ग्रीनहाउस गैस एक भूगर्भिक पदचिह्न के लिए पर्याप्त नहीं है। आणविक ऑक्सीजन लगभग नहीं थी, उस युग से चट्टानों को इंगित करें, जिनमें लौह ऑक्साइड के बजाय लौह कार्बोनेट होता है। प्रवाह की धाराओं, तरल महासागरों और वाष्पीकरण से बनने वाले खनिजों के पत्थर के निशान यह पुष्टि करते हैं कि 3 अरब साल पहले, पृथ्वी तरल पानी के लिए पर्याप्त गर्म थी।
अब, पृथ्वी के कुछ सबसे पुराने चट्टानों में प्रकट भूगर्भिक रिकॉर्ड उस ग्रीनहाउस के पतन की आश्चर्यजनक कहानी बता रहा है - और इसके बाद के उत्थान। लेकिन इससे भी ज्यादा हैरानी की बात यह है कि स्टैनफोर्ड के वैज्ञानिकों का कहना है कि इन निष्कर्षों की रिपोर्ट 25 मई के अंक में जियोलॉजी पत्रिका में दी गई है, यह महत्वपूर्ण भूमिका है जो चट्टानों ने प्रारंभिक वातावरण के विकास में निभाई थी।
भूवैज्ञानिक और पर्यावरण विज्ञान के एक प्रोफेसर डोनाल्ड आर लोव ने कहा, "यह वास्तव में पहली बार है कि हमने एक साथ तस्वीर लगाने की कोशिश की है कि शुरुआती माहौल, शुरुआती जलवायु और शुरुआती महाद्वीपीय विकास कैसे हुए।" माइकल एम। टाइस के साथ पेपर, प्रारंभिक जीवन की जांच करने वाला स्नातक छात्र। नासा के एक्सोबोलोजी प्रोग्राम ने उनके काम को वित्त पोषित किया। "भूगर्भिक अतीत में, जलवायु और वातावरण वास्तव में महाद्वीपों के विकास से गहराई से प्रभावित थे।"
चट्टानों में रिकॉर्ड
एक साथ भूगर्भिक सुराग के बारे में पता लगाने के लिए कि शुरुआती वातावरण कैसा था और यह कैसे विकसित हुआ, लोव, एक क्षेत्र भूविज्ञानी, ने लगभग हर गर्मियों में 1977 के बाद से दक्षिण अफ्रीका या पश्चिमी ऑस्ट्रेलिया में चट्टानों को इकट्ठा करने में खर्च किया है, जो वास्तव में, पहाड़ियों की तुलना में पुराने हैं। पृथ्वी की कुछ सबसे पुरानी चट्टानें, वे लगभग 3.2 से 3.5 बिलियन वर्ष पुरानी हैं।
"लोव कहते हैं," आम तौर पर आप जितना अधिक वापस जाते हैं, एक वफादार रिकॉर्ड खोजने में उतना ही कठिन होता है, कि यह मोड़ और निचोड़ और मिला हुआ नहीं है। " "जहां तक तलछटी के रिकॉर्ड की बात है, हम अभी पीछे देख रहे हैं।"
चट्टानों को मापने और मैप करने के बाद, लोव स्टैनफोर्ड में नमूनों को इतने पतले वर्गों में काटने के लिए वापस लाता है कि उनकी विशेषताओं को एक माइक्रोस्कोप के तहत प्रकट किया जा सके। सहयोगी जियोकेमिकल और आइसोटोपिक विश्लेषण और कंप्यूटर मॉडलिंग में भाग लेते हैं जो चट्टानों के इतिहास को प्रकट करते हैं।
भूगर्भिक रिकॉर्ड एक कहानी बताता है जिसमें महाद्वीपों ने शुरुआती वातावरण से ग्रीनहाउस गैस कार्बन डाइऑक्साइड को हटा दिया था जो 70 डिग्री सेल्सियस (158 एफ) के रूप में गर्म हो सकता है। इस समय पृथ्वी ज्यादातर महासागर थी। यह किसी भी ध्रुवीय बर्फ की टोपी के लिए बहुत गर्म था। लोव ने उस बारिश को कार्बोनिक एसिड बनाने के लिए वायुमंडलीय कार्बन डाइऑक्साइड के साथ संयुक्त किया, जो नवगठित महाद्वीपीय क्रस्ट के जूटिंग पहाड़ों पर आधारित था। हाइड्रोजन आयनों का निर्माण करने के लिए कार्बोनिक एसिड का विघटन हुआ, जो अपक्षय वाले खनिजों और बाइकार्बोनेट की संरचनाओं में अपना रास्ता बनाता था, जिसे नदियों और नदियों को चूना पत्थर और अन्य खनिजों के रूप में समुद्र तलछट में जमा किया जाता था।
समय के साथ, समुद्री पपड़ी के महान स्लैबों को पृथ्वी के मेंटल में खींच लिया गया, या उनका अपहरण कर लिया गया। कार्बन जो इस क्रस्ट में बंद था, अनिवार्य रूप से खो गया था, 60 मिलियन वर्षों के लिए बंधा हुआ था या इसलिए कि यह खनिजों को सतह पर पुनर्नवीनीकरण करने के लिए ले गया था या ज्वालामुखियों के माध्यम से निकल गया था।
लोव कहते हैं कि गर्म शुरुआती माहौल में शायद मीथेन भी था। जैसा कि अपक्षय के कारण कार्बन डाइऑक्साइड का स्तर गिर गया, कुछ बिंदु पर, कार्बन डाइऑक्साइड और मीथेन का स्तर बराबर हो गया, वह अनुमान लगाता है। इसने मीथेन को सूक्ष्म कणों में परिवर्तित कर दिया, जिससे धुंध पैदा हुई जो आज शनि के चंद्रमा टाइटन के वातावरण में मौजूद है। यह "टाइटन प्रभाव" पृथ्वी पर 2.7 से 2.8 बिलियन साल पहले हुआ था।
टाइटन प्रभाव ने वातावरण से मीथेन को हटा दिया और धुंध ने प्रकाश को छान दिया; दोनों ने और ठंडा होने का कारण बना, शायद तापमान 40 से 50 डिग्री सेल्सियस तक गिर गया। आखिरकार, लगभग 3 बिलियन साल पहले, ग्रीनहाउस बस ढह गया, लोव और टाइस थ्योरिज़, और पृथ्वी का पहला ग्लेशिएशन 2.9 बिलियन साल पहले हो सकता है।
गिरावट के बाद वृद्धि
यहां चट्टानें कहानी में एक अजीब मोड़ प्रकट करती हैं - ग्रीनहाउस के अंतिम उत्थान। याद करें कि 3 अरब साल पहले, पृथ्वी अनिवार्य रूप से वॉटरवर्ल्ड थी। वातावरण को प्रभावित करने के लिए कोई भी पौधे या जानवर नहीं हैं। यहां तक कि शैवाल अभी तक विकसित नहीं हुआ था। आदिम प्रकाश संश्लेषक रोगाणुओं के आसपास थे और कार्बन डाइऑक्साइड के मीथेन और मामूली उपयोग की पीढ़ी में एक भूमिका निभाई हो सकती है।
जब तक तेजी से महाद्वीपीय अपक्षय जारी रहा, कार्बोनेट समुद्री क्रस्ट पर जमा हो गया और लोव ने "एक बड़ी भंडारण सुविधा ... जो कि कार्बन डाइऑक्साइड को वायुमंडल से बाहर रखता है, को कॉल किया।"
लेकिन जैसा कि कार्बन डाइऑक्साइड को वायुमंडल से हटा दिया गया और चट्टान में शामिल किया गया, अपक्षय धीमा हो गया - पहाड़ों को मिटाने के लिए कार्बोनिक एसिड कम था और पहाड़ कम होते जा रहे थे। लेकिन ज्वालामुखी अभी भी पुनर्नवीनीकरण समुद्री पपड़ी से बड़ी मात्रा में कार्बन में वातावरण में उगल रहे थे।
"तो अंततः कार्बन डाइऑक्साइड का स्तर फिर से चढ़ता है," लोव कहते हैं। "यह अपने पूर्ण गौरवशाली 70 डिग्री सेंटीग्रेड स्तर पर कभी नहीं लौट सकता है, लेकिन यह शायद पृथ्वी को फिर से गर्म करने के लिए चढ़ गया है।"
इस गर्मी में, लोव और टाइस नमूने एकत्र करेंगे, जो उन्हें इस समय अंतराल के तापमान को निर्धारित करने की अनुमति देगा, लगभग 2.6 से 2.7 बिलियन साल पहले, ताकि पृथ्वी को कितना बेहतर विचार मिल सके।
नए महाद्वीपों का गठन और अपक्षय, फिर से कार्बन डाइऑक्साइड को वायुमंडल से बाहर ले जाना। लगभग 3 अरब साल पहले, महाद्वीपीय क्रस्ट में पृथ्वी के वर्तमान क्षेत्र का शायद 10 या 15 प्रतिशत हिस्सा बना था। 2.5 अरब साल पहले, नए महाद्वीपीय क्रस्ट की एक विशाल मात्रा का गठन हुआ था - महाद्वीपीय वासना के वर्तमान क्षेत्र का लगभग 50 से 60 प्रतिशत। इस दूसरे चक्र के दौरान, बड़ी मात्रा में चट्टान के अपक्षय के कारण और भी अधिक वायुमंडलीय शीतलन हुआ, जो कि लगभग 2.3 से 2.4 बिलियन साल पहले गहरा हिमस्खलन था।
पिछले कुछ मिलियन वर्षों में हम ग्लेशियल और इंटरग्लिशियल युगों के बीच आगे और पीछे दोलन कर रहे हैं, लोव कहते हैं। अभी हम एक अंतराल पर हैं। यह एक संक्रमण है - और वैज्ञानिक अभी भी हाल के इतिहास में मनुष्यों द्वारा किए गए वैश्विक जलवायु परिवर्तन की भयावहता को समझने की कोशिश कर रहे हैं, जो कि उम्र में प्राकृतिक प्रक्रियाओं के कारण होती है।
लोवे ने कहा, "हम सिस्टम को उन दरों पर परेशान कर रहे हैं जो अतीत में जलवायु परिवर्तन की विशेषता से अधिक हैं।" “फिर भी, वस्तुतः सभी प्रयोगों, लगभग सभी विविधताओं और जलवायु परिवर्तनों के सभी जिन्हें हम आज समझने की कोशिश कर रहे हैं, पहले कभी नहीं हुए थे। प्रकृति ने इनमें से अधिकांश प्रयोग पहले ही कर लिए हैं। यदि हम प्राचीन जलवायु, वायुमंडलीय रचनाओं और भूगर्भिक अतीत में पपड़ी, वायुमंडल, जीवन और जलवायु के बीच परस्पर क्रिया का विश्लेषण कर सकते हैं, तो हम यह समझने में कुछ कदम उठा सकते हैं कि आज क्या हो रहा है और कल होने की संभावना है। ”
मूल स्रोत: स्टैनफोर्ड न्यूज रिलीज
