دراسة تكشف مدى تأثير الإشعاع الشمسي على الأرض

كشفت دراسة جديدة أجراها علماء من الصين ورومانيا أن الإشعاع الشمسي يمكنه أن يؤثر على باطن الأرض العميق.

ووفقا للعلماء من معهد الجيولوجيا والجيوفيزياء (IGG) في الأكاديمية الصينية للعلوم، وجامعة الصين لعلوم الأرض، وجامعة بوخارست، يختلف الإشعاع الشمسي مع خطوط العرض، ما يخلق تدرجات في درجات الحرارة على سطح البحر تؤثر على توزيع الحياة البحرية.

ويتم نقل الكائنات الحية الغنية بالكربون إلى باطن الأرض من خلال عملية الاندساس للصفائح المحيطية (اندساس الصفائح المحيطية هو المسؤول عن تكوين بعض أكبر الزلازل والانفجارات البركانية في العالم، حيث تذوب الصفيحة المندسة أثناء نزولها إلى الوشاح، مكونة الصهارة التي ترتفع إلى السطح وتسبب الانفجارات البركانية). وتؤثر هذه العملية بشكل كبير على حالة "الأكسدة والاختزال" للصهارة القوسية (حيث تصعد الصهارة لتشكل قوسا من البراكين).

وقام العلماء بتحليل البيانات من آلاف عينات الصهارة، بما في ذلك تلك الموجودة في أعماق الأرض والبحر، والتي جمعها الجيولوجيون في جميع أنحاء العالم. وفحصوا شوائب الذوبان الصغيرة داخل معادن الزبرجد وبيانات الصخور السائبة لتحديد حالة "الأكسدة والاختزال" للصهارة القوسية.

وتشير حالة "الأكسدة والاختزال" للصهارة القوسية إلى التوازن بين ظروف الاختزال (فقدان الأكسجين أو اكتساب الإلكترونات) والأكسدة (اكتساب الأكسجين أو فقدان الإلكترونات) داخل الصهارة المتكونة في الأقواس البركانية.

وتوصل العلماء إلى أن الإشعاع الشمسي، الذي يختلف عند خطوط العرض، يؤثر على التوزيع المختلف للكائنات البحرية في عمود الماء. وهذه الكائنات بدورها تدخل إلى عباءة الأرض، وتغير عمليات "الأكسدة والاختزال" فيها بطرق مختلفة.

وتوضح الدراسة لأول مرة، كيف يمكن للشمس أن تعمل في أعمق طبقات كوكبنا. وكشفت أن الصهارة في مناطق خطوط العرض المنخفضة أقل أكسدة من المناطق ذات خطوط العرض الأعلى.

وقال وان بو، المؤلف المشارك للدراسة والباحث في معهد الجيولوجيا والجيوفيزياء: "يشير هذا النموذج غير المتوقع إلى أنه تحت تأثير الإشعاع الشمسي، فإن بيئة سطح الأرض والمناخ لهما تأثير عميق على العمليات في الوشاح".

ووفقا للعلماء، فإن العديد من خامات المعادن، مثل النحاس والقصدير والليثيوم، حساسة لظروف "الأكسدة والاختزال"، وأن فهم التوزيع المكاني والزماني لحالة "الأكسدة والاختزال" في مناطق الاندساس العالمية له آثار كبيرة على التنبؤ بمواقع وتوافر هذه الموارد.