دستاورد عجیب دانشمندان با آنالیز آب اقیانوس ها! - وبلاگ هوانورد

به گزارش وبلاگ هوانورد، دانشمندان با استفاده از میکروسکوپ های پیشرفته و فناوری تصویربرداری برای مطالعه کیسه های کوچک مایع محبوس شده در مواد معدنی باستانی، بینش جدیدی در خصوص چگونگی تغییر آب دریا در طول زمان و این که در آینده چه تغییراتی در پیش خواهد داشت، به دست آورده اند.

پژوهشگران می گویند بخش از آب دریا که در صخره های باستانی به دام افتاده است، پنجره ای را به سوی شیمی اقیانوس های گذشته باز می نماید.

دانشمندان با استفاده از میکروسکوپ های پیشرفته و فناوری تصویربرداری برای مطالعه کیسه های کوچک مایع محبوس شده در مواد معدنی باستانی، بینش جدیدی در خصوص چگونگی تغییر آب دریا در طول زمان و این که 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 390 میلیون سال محبوس مانده اند، متمرکز است که در نهایت می توانند نه تنها زمینه های توسعه علوم آب و هوا، بلکه فرصت های جدیدی را در ذخیره سازی ایمن هیدروژن به عنوان منبع پاک انرژی ایجاد نمایند.

این پیشرفت در واقع به طور 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 باعث شد که گروه پژوهشی، عیوب کوچکی را در نمونه های خود شناسایی نمایند که سپس معین شد حباب های کوچکی مانند حباب هایی هستند که ممکن است 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 ویژگی های کوچک را دیدیم و تعجب کردیم که چه هستند.

سپس گروه پژوهشی برای یافتن پاسخ هایی از جمله طیف سنجی جرمی و توموگرافی کاوشگر اتمی، به ترکیبی از ابزار ها روی آوردند که آن ها را قادر می سازد ویژگی های نانومقیاس حباب را مطالعه نمایند و معینات 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 ویژگی ها است.

تیلور می گوید: ما کشف کردیم که می توانیم اطلاعاتی را از این ویژگی های معدنی استخراج کنیم که می تواند به اطلاع رسانی به مطالعات زمین شناسی، مانند شیمی آب دریا در دوران باستان یاری کند.

این تجزیه و تحلیل تأیید کرد که آبی که به مدت 390 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 استان نیویورک از میشیگان امروزی تا انتاریو در کانادا امتداد داشته و میزبان صخره های مرجانی وسیع و کژدم های دریایی به میزان 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 نماید که می تواند به پر کردن شکاف های بزرگ در پرونده زمین شناسی یاری کند.

این ذخایر معدنی می توانند به دانشمندان در محاسبه دمای باستانی یا سایر ویژگی های اقیانوس یاری کند. ضمن اینکه فراوانی نسبی پیریت در آنالیز جزئیات مهم به دانشمندان خوش بینی می دهد.

دانیل گرگوری، زمین شناس دانشگاه تورنتو و یکی از رهبران این مطالعه گفت: ما از ذخایر معدنی برای تخمین دمای اقیانوس های باستانی استفاده می کنیم. ذخایر نمکی از آب دریا (هالیت) به دام افتاده در سنگ ها نسبتاً نادر هستند، بنابراین میلیون ها سال سوابق در آن ها پنهان شده است و آنچه ما در حال حاضر از آن ها می دانیم بر اساس مکان هایی است که در آن هالیت یافت شده است.

نمونه برداری با این روش می تواند قفل میلیون ها سال سابقه زمین شناسی را باز کند و به درک جدیدی از تغییر آب و هوایی منجر گردد.

دانشمندان می گویند که این پژوهش ها علاوه بر پیشرفت در زمینه علم آب و هوا، زمینه را برای فناوری های جدیدی فراهم می نماید که می توانند به طور ایمن هیدروژن یا گاز های دیگر را در زیر زمین در مخازن زمین شناسی ذخیره نمایند.

مولکول های ریز و سبکی که هیدروژن را می سازند، ذخیره سازی آن را به گازی فوق العاده سخت تبدیل می نمایند و یک سد واقعی در پذیرش گسترده آن به عنوان منبع انرژی هستند، اما درک دقیق تعامل آن با سنگ ها می تواند به راه چاره های جدیدی برای این مشکل منجر گردد.

تیلور می گوید: هیدروژن به عنوان یک منبع سوخت کم کربن برای کاربرد های انرژی مختلف در حال آنالیز است. این مستلزم این است که بتوانیم مقادیر زیادی هیدروژن را در مخازن زمین شناسی زیرزمینی به شکل ایمن بازیابی و ذخیره کنیم؛ بنابراین مهم است که بفهمیم هیدروژن چگونه با سنگ ها تعامل می نماید.

وی اضافه نمود: توموگرافی کاوشگر اتمی یکی از معدود تکنیک هایی است که در آن نه تنها می توانید اتم های هیدروژن را میزان گیری کنید، بلکه در واقع می توانید ببینید که در کانی به کجا می رود.

وی ادامه داد: این مطالعه نشان می دهد که ترک های کوچک در مواد معدنی ممکن است تله های بالقوه برای هیدروژن باشند؛ بنابراین با استفاده 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 گردد.

منبع: ایسنا