قالب وردپرس بیتستان پرنده فناوری
خانه / عمومی / مقاله ها / دانش و اندیشه / دنیای دانش: آیا می‌دانستید استرالیا بخشی از کانادا بوده است؟
سن یابی رادیواکتیو
دانشمندان می‌توانند از ایزوتوپ‌هایی که نیمه‌عمر طولانی‌تری دارند، برای تعیین سن سنگ‌های بسیار قدیمی‌تر مانند ایزوتوپ‌های اورانیوم (U-235 و U-238) استفاده نمایند.

دنیای دانش: آیا می‌دانستید استرالیا بخشی از کانادا بوده است؟

گروه ترجمه هفته|

چگونه زمین‌شناسان با استفاده از روش سن‌یابی یا تاریخ‌یابی رادیواکتیو، به اشتراکات زمین‌شناختی کانادا و استرالیا پی برده‌اند؟

آیا می‌دانستید که قسمتی از استرالیای امروزی، در روزگاران دور بخشی از کانادا بوده است؟ قطعاً حتی تصور چنین مسئله‌ای برای شما بسیار عجیب‌وغریب است.

گروهی از زمین‌شناسان در سال ۲۰۱۸ به این موضوع پی بردند. خیلی وقت‌ها از زمین‌شناسان به‌عنوان تاریخ‌نگاران زمین یاد می‌شود چرا که آن‌ها با ابزار و فنونی که در اختیار دارند تلاش می‌کنند به اسرار و رموز تاریخ زیستگاه بشر پی ببرند.

در این مقاله ما به وجود ابر قاره‌ها در دوران دیرین زمین‌شناسی اشاره کرده و تشریح کرده‌ایم که چگونه زمین‌شناسان با استفاده از یک روش ویژه موسوم به «سن‌یابی رادیواکتیو» تغییر و تحولات شکل‌گرفته در ابرقاره‌ها را در روزگاران دور موردمطالعه قرار داده‌اند. به‌این‌ترتیب خواهید دید که چگونه زمین‌شناسان با به‌کارگیری این روش علمی دریافته‌اند که استرالیا درگذشته بخشی از کانادا بوده است.

Aviron

 

یک ابرقاره چیست؟

یک ابرقاره حاصل تجمیع همه یا اکثر توده‌های خشکی در یک قاره بسیار بزرگ و پهناور است. لیتوسفر پوسته بیرونی زمین است. ابرقاره‌ها زمانی ایجاد می‌شوند که قطعاتی از لیتوسفر در بخش فوقانی گوشته زمین جابه‌جا شده و به‌این‌ترتیب یک سرزمین وسیع را تشکیل می‌دهند. این پدیده در واقع نتیجه تکتونیک صفحات زمین‌شناسی است.

در طول دوره‌های زمین‌شناسی، چندین ابرقاره روی زمین وجود داشته است. آخرین این ابرقاره‌ها به پانگه‌آ Pangaea یا کهن قاره معروف است که در دوران ماقبل تاریخ و حدود سیصد میلیون سال پیش وجود داشته است. برآوردهای زمین‌شناسان حاکی از آن است که این ابرقاره در فاصله بخش پایانی پالئوزوئیک (دیرینه زیستی) و بخش آغازین مزوزوئیک (میانه زیستی) شکل‌گرفته است. همه قاره‌هایی که امروز خشکی‌های کره زمین را تشکیل می‌دهند در آن دوران به یکدیگر متصل بوده و یک ابرقاره عظیم به نام پانگه‌آ را ساخته بودند.

یک ابرقاره دیگر به نام نونا Nuna که به کلمبیا نیز معروف است، حدود ۱۶۰۰ میلیون سال پیش در دوره کامبرین شکل گرفت.

تعیین قدمت یا سن‌یابی رادیواکتیو چیست؟

دانشمندان از زمین گاه‌نگاری برای مطالعه قدمت و تغییر و تحولات ابر قاره‌ها استفاده می‌کنند. زمین گاه‌نگاری در واقع علم تعیین سن سنگ‌ها، سنگواره‌ها و رسوبات از طریق مطالعه ویژگی‌های ذاتی و درونی سنگ‌ها است. یکی از روش‌های زمین گاه‌نگاری، تاریخ‌یابی یا سن‌یابی رادیواکتیو یا رادیومتری است. در این روش عناصر رادیواکتیو موجود در سنگ‌ها و سنگواره‌ها مورد بررسی قرار می‌گیرد. برای مثال زمین‌شناسان با استفاده از روش سن‌یابی رادیواکتیو می‌توانند اورانیوم، توریم، پتاسیم یا کربن را مطالعه کنند.

برخی از عناصر می‌توانند تعداد متفاوتی نوترون داشته باشند. اینها همان ایزوتوپ‌ها هستند که می‌توانند پایدار یا ناپایدار باشند. ایزوتوپ پایدار به عناصر دیگر تجزیه نمی‌شود. نمونه‌ای از ایزوتوپ پایدار ۱۳C یا همان کربن ۱۳ است که دارای ۶ پروتون و ۷ نوترون است. اما بر خلاف ایزوتوپ‌های پایدار، ایزوتوپ‌های ناپایدار به طور طبیعی در محیط تجزیه می‌شوند و ساختار اتمی آن‌ها دستخوش تغییر می‌شود. به‌عبارت‌دیگر ایزوتوپ‌های ناپایدار می‌توانند پروتون یا نوترون را به دست آورند یا از دست بدهند. ایزوتوپ اولیه یا اصلی ایزوتوپ مادر نامیده می‌شود که می‌تواند به ایزوتوپ دختر تجزیه شود. به‌عنوان‌مثال، ایزوتوپ مادر می‌تواند ۱۴C یا همان کربن ۱۴ باشد که دارای ۶ پروتون و ۸ نوترون است. این ایزوتوپ می‌تواند به ۱۴N یا نیتروژن ۱۴ که متشکل از ۷ پروتون و ۷ نوترون است، تجزیه شود. همه عناصر رادیواکتیو به یک سرعت و میزان ثابت تجزیه می‌شوند. این میزان «نیم زیست» یا «نیمه‌عمر» آن‌ها نامیده می‌شود. نیمه زیست یک ایزوتوپ مدت زمانی است که طول می‌کشد تا نیمی از ایزوتوپ اصلی به ایزوتوپ‌های دختر تجزیه گردد.

مقدار ثابت تجزیه ایزوتوپ‌ها درست همانند یک ساعت عمل می‌کند. زمین‌شناسان می‌توانند از این ساعت‌ها برای محاسبه سن سنگ‌ها یا سنگواره‌ها استفاده کنند. آن‌ها برای این کار تعداد ایزوتوپ‌های دختر تولید شده و تعداد ایزوتوپ‌های مادر باقی‌مانده را اندازه‌گیری می‌کنند.

چگونه زمین‌شناسان از این تکنیک برای تعیین سن استرالیا استفاده کردند؟

زمین‌شناسان برای این کار سنگ‌های رسوبی موجود در منطقه جورج تاون اینلیر واقع در شمال شرقی استرالیا را موردمطالعه قرار دادند. آن‌ها به وجود مقدار کمی سرب و اورانیوم در داخل این سنگ‌ها پی برده و آن‌ها را اندازه‌گیری کردند و در مرحله بعدازاین اندازه‌گیری‌ها برای تعیین سن و قدمت سنگ‌ها استفاده کردند. این روش محاسبه قدمت سنگ‌ها به زمین‌شناسان کمک کرد تا به یک کشف جذاب و مهیج دست پیدا کنند. آن‌ها در بررسی‌های خود به این واقعیت پی بردند که قدمت این سنگ‌ها با قدمت برخی سنگ‌های رسوبی که در منطقه یوکان و حوضه آتاباسکا در کانادا یافت می‌شوند، یکسان است. به گفته دانشمندان، این سنگ‌ها از ابرقاره لورنشیا Laurentia که طبق محاسبات و ارزیابی‌های صورت‌گرفته بین ۱.۷ تا ۱.۶ میلیارد سال پیش وجود داشته است، تشکیل شده‌اند.

 

 

هفته را دنبال کنید در: اینستاگرام تلگرام توئیتر

دانشمندان همچنین در بررسی‌های خود پی بردند که صخره‌های جورج تاون اینلیر در استرالیا قابل ربط دادن به سنگ‌های دیگر در این قاره نیستند. زمین‌شناسان معتقدند که این سنگ‌ها در ابرقاره اصلی لورنشیا تشکیل شده و حدود ۱۶۸۰ میلیون سال پیش از یکدیگر جدا شده‌اند. سرزمین‌های مشتق شده از لورنشیا احتمالاً هنگام شکل‌گیری نونا با استرالیا برخورد کرده‌اند. بعدها وقتی پانگه‌آ از هم پاشید، جورج تاون اینلیر در استرالیا باقی ماند.

وقتی دانشمندان به چنین کشفی دست می‌یابند، بازهم لازم است که برای اطمینان از نتایجی که در تحقیقات خود به دست آورده‌اند، از روش‌های دیگر سن‌یابی استفاده کنند. بازسازی تاریخچه تکوین و تحول ابرقاره‌ها به این سادگی‌ها نیست. مورخان زمین سرسختانه تلاش می‌کنند تا این هدف را محقق کنند و برای این کار زمین گاه‌نگاری یک ابزار بسیار مفید است.

منبع: پایگاه اینترنتی پارلون سیانس

نویسنده: هفته

مطلب پیشنهادی:

جغرافیای کانادا (۴): آشنایی با ساحل غربی (بریتیش کلمبیا)

بریتیش کلمبیا (با به کوتاهی، بی‌.سی) غربی‌ترین استان کانادا است که بین اقیانوس آرام و کوه‌های راکی واقع شده است. با جمعیت حدود ۵.۲ میلیون نفر در سال ۲۰۲۱، این استان سومین استان پرجمعیت کانادا است

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *