มีการพลิกโฉมใหม่ในเรื่องราวที่ว่าโลหะมีค่าที่สุดในโลก รวมทั้งทองคำและแพลตตินั่ม ไปถึงที่ที่พวกมันอยู่ในโลกได้อย่างไรเมื่อประมาณ 4.6 พันล้านปีก่อน หินอวกาศกระทบกับโลกทารกทำให้มันร้อนและหลอมเหลว ในขณะที่ดาวเคราะห์ที่เพิ่งตั้งไข่มีขนาดใหญ่ขึ้นการศึกษาใหม่ชี้ให้เห็นว่าความร้อนและความดันทำให้โลหะมีค่าติดอยู่ภายในชั้นบน แทนที่จะปล่อยให้จมลงในแกนกลางที่ก่อตัวขึ้นใหม่ ต่อมา ปฏิกิริยาเคมีที่เกี่ยวข้องกับกำมะถันดึงโลหะลงไปลึก
งานนี้ไม่เพียงแค่ให้แสงสว่างกับสิ่งที่เกิดขึ้นในช่วงปีแรกๆ
ของโลกเท่านั้น แต่ยังทำให้เห็นว่าทำไมทองคำ แพลตตินั่ม และโลหะที่เกี่ยวข้องจึงหายากมากในชั้นบนของมันในปัจจุบัน ( SN: 8/6/16, p. 22 )
David Rubie นักธรณีวิทยาจาก มหาวิทยาลัย Bayreuth ในเยอรมนี กล่าวว่า “มันทำให้เราได้รับข้อมูลเชิงลึกใหม่ๆ มากมายเกี่ยวกับการกำเนิดของดาวเคราะห์”
ทองคำและแพลตตินั่มจัดอยู่ในกลุ่มขององค์ประกอบทางเคมีที่เรียกว่าธาตุที่ไม่ชอบแร่ใยหินสูง หรือธาตุที่ “รักธาตุเหล็ก” เมื่อหลอมเหลวจะเกิดโลหะผสมกับเหล็ก ทุกวันนี้ ประมาณ 98 เปอร์เซ็นต์ของธาตุที่ไม่ชอบกินเนื้ออย่างสูงของโลกถูกซ่อนอยู่ในแกนกลางที่อุดมด้วยธาตุเหล็กของมัน
นักวิจัยส่วนใหญ่คิดว่าธาตุที่มีลักษณะไซด์โรฟีลสูงจะรวมตัวกับเหล็กและจมลงในแกนกลางในขณะที่ก่อตัวขึ้น ในช่วงหลายสิบล้านปีแรกในประวัติศาสตร์โลก Rubie และเพื่อนร่วมงานของเขากล่าวว่าเรื่องนี้ซับซ้อนกว่าเล็กน้อย พวกเขาได้ศึกษาว่าโลกหลอมรวมเข้าด้วยกันจากชิ้นส่วนที่โคจรรอบดวงอาทิตย์แรกเกิดได้อย่างไร แต่ละครั้งที่หินอวกาศชนเข้ากับโลก ทำให้ร้อนขึ้นและเพิ่มขนาด แรงกดดันภายในดาวเคราะห์ก็เพิ่มสูงขึ้น
ที่ความดันและอุณหภูมิที่สูงขึ้นเหล่านี้ ธาตุที่ชอบธาตุเหล็กจะรักธาตุเหล็กน้อยลง
ทีมของรูบี้คำนวณว่าในช่วง 100 ล้านปีแรกหรือประมาณนั้นของการดำรงอยู่ของโลก เมื่อดาวเคราะห์เติบโตขึ้นถึง 60 เปอร์เซ็นต์ของมวลในยุคปัจจุบัน สภาวะต่างๆ จะคงองค์ประกอบที่มีไซด์โรไฟล์สูงในชั้นกลางของดาวเคราะห์ นั่นคือ เสื้อคลุม แทนที่จะตกลงไป เข้าไปในแกนกลาง
Raúl Fonseca นักธรณีเคมีแห่งมหาวิทยาลัยบอนน์กล่าวว่า “นี่เป็นแนวคิดที่น่าสนใจ เนื่องจากทำให้เห็นภาพของระบบไดนามิกที่สภาวะต่างๆ เปลี่ยนแปลงตลอดเวลาได้อย่างสมจริง
แต่แล้วคำถามก็กลายเป็นว่าในที่สุดองค์ประกอบที่รักเหล็กทำให้มันออกมาจากเสื้อคลุมและเข้าไปในแกนกลางซึ่งส่วนใหญ่อยู่ในปัจจุบันได้อย่างไร Rubie กล่าวว่าคำตอบคือกำมะถัน การทดลองแรงดันสูงที่เกี่ยวข้องกับเหล็กหลอมเหลวและกำมะถันแสดงให้เห็นว่าการมีอยู่ของกำมะถันกระตุ้นองค์ประกอบที่มีสารไซด์โรไฟล์สูงจนตกผลึกในที่สุด ใกล้กับแกนกลางมากขึ้น
เมื่อถึงจุดนี้ สถานการณ์ของ Rubie ได้อธิบายว่าผู้รักเหล็กส่วนใหญ่เข้ามามีส่วนร่วมได้อย่างไร แต่ทีมยังคงต้องคำนึงถึงร่องรอยของทองคำและแพลตตินั่มที่ยังคงโปรยปรายไปทั่วเสื้อคลุมและเปลือกโลก ด้วยเหตุนี้ นักวิจัยจึงได้ริเริ่มขั้นตอนสุดท้ายซึ่งเป็นที่นิยมในหมู่นักวิทยาศาสตร์คนอื่นๆ นั่นก็คือ ความคิดที่ว่าอุกกาบาตในเวลาต่อมาได้นำเอาฝุ่นผงธาตุเหล็กใหม่ๆ ที่ปัดฝุ่นลงบนพื้นผิวโลก การส่งมอบจักรวาลขั้นสุดท้ายนั้นเป็นแหล่งที่มาของทองคำ แพลตตินัม และโลหะหายากอื่นๆ ที่นักขุดขุดขึ้นมาในปัจจุบัน
Richard Walker นักธรณีเคมีแห่งมหาวิทยาลัยแมรีแลนด์ในคอลเลจพาร์ค กล่าวว่าการศึกษาใหม่นี้น่าสนใจ แต่ก็ไม่น่าสนใจทั้งหมด “มันเป็นแบบจำลองที่อาจไม่จำเป็นจริงๆ” เขากล่าว เขาเห็นด้วยว่าแรงกดดันที่สูงขึ้นทำให้ธาตุเหล็กที่รักธาตุเหล็กน้อยลง แต่คิดว่าพวกมันยังสามารถแยกออกเป็นแกนกลางได้โดยไม่ต้องมีขั้นตอนเพิ่มเติมที่เสนอโดยทีมของรูบี้
Rubie และเพื่อนร่วมงานกำลังทำงานเพื่อขยายผลออกไปนอกโลก “เราอาจสามารถขยายแนวทางประเภทนี้ไปยังดาวเคราะห์นอกระบบได้” เขากล่าว “และคาดการณ์เกี่ยวกับประวัติศาสตร์ในยุคแรก ๆ ของพวกมัน”
credit : drownforvermont.com photoshopcs6serialnumber.com everybodysgottheirsomething.com themeaningfulcollateral.com milesranger.com tweetersation.com echolore.net siterings.net powerlessbooks.com livingserrallo.com
