Iranian Futurist 
Iranian Futurist
Ayandeh-Negar
Welcome To Future

Tomorow is built today
در باره ما
تماس با ما
خبرهای علمی
احزاب مدرن
هنر و ادبیات
ستون آزاد
محیط زیست
حقوق بشر
اخبار روز
صفحه‌ی نخست
آرشیو
اندیشمندان آینده‌نگر
تاریخ از دیدگاه نو
انسان گلوبال
دموکراسی دیجیتال
دانش نو
اقتصاد فراصنعتی
آینده‌نگری و سیاست
تکنولوژی
از سایت‌های دیگر


دمای زمین در ابتدای تشکیل حیات

اگر عضو یکی از شبکه‌های زیر هستید می‌توانید این مطلب را به شبکه‌ی خود ارسال کنید:
Twitter Google Yahoo Delicious بالاترین دنباله

[15 Aug 2008]   [ ]

۲۵ مرداد ۱۳۸۷

Friday, Aug 15, 2008



سیاره ما تولدی سوزان داشت. زمین حدود ۵/۴ میلیارد سال پیش شکل گرفت. در آن هنگام سنگ های تشکیل دهنده زمین به قدری محکم به هم کوبیده می شدند که ذوب و با هم یکی شدند.
حدود ۳/۴ میلیارد سال پیش وقتی که زمین دیگر پیوسته زیر ضربه های سنگ های عظیم فضای بیرونی قرار نداشت، ماگمای سرد و شکل گیری پوسته قاره یی آغاز شد. بخار آب اتمسفر باریدن گرفت و روی سطح زمین جوان، اقیانوس هایی را به وجود آورد. پس از این احتمالاً چندان طول نکشید تا حیات پدید آید.
به نظر می رسد آن سرشت داغ روزهای نخستین سیاره مان، خود را در درخت حیات نمایان ساخته است؛ کهن ترین شاخه های درخت حیات ترموفیل ها غگرمادوست هاف هستند، میکروب هایی که در دماهای بالاتر از ۵۰ درجه سلسیوس (۱۲۲ درجه فارنهایت) یا گرم تر از آن هم دوام می آورند. امروزه این اشکال حیات تک سلولی را می توان در منفذهای آتشفشانی زیر دریا یا در آبفشان های در حال بخار (مشابه آنهایی که در پارک ملی یلواستون هستند) یافت.

اما درباره دمای زمین در سرآغاز شکل گیری حیات همچنان تردیدهایی باقی مانده است، از جمله اینکه آیا ترموفیل ها واقعاً نماینده نخستین زیستمندانی هستند که روی سیاره ما نمایان شده است.
دانشمندان برای چشم دوختن به گذشته، به کهن ترین سنگ ها می نگرند. سنگ ها می توانند به ما بگویند چه نوع گازهایی اتمسفر را تشکیل دادند و از ارتباطات متقابل شیمیایی که در محیط رخ می داد، خبر دهند. متاسفانه اکثر سنگ های سیاره ما برای همیشه دگرگون شده اند و تاریخ شان پاک شده است. صفحات تکتونیکی که پوسته سیاره را می سازند، به هم کوفته می شوند تا کوه ها را بسازند و زیر یکدیگر فرو می روند تا بار دیگر ذوب شوند. با این حال برخی سنگ ها به خاطر وضعیت جغرافیایی شان، این بخت را دارند که از این برنامه بازچرخ و تدفین سنگ کنار بمانند.

گرینلند کهن ترین سنگ های رسوبی را دارد که تاریخ شان تا ۸/۳ میلیارد سال پیش هم برمی گردد. به تازگی سنگ هایی در کانادا یافت شده اند که تاریخ شان به ۷۵/۳ میلیارد سال پیش برمی گردد، درحالی که استرالیا و آفریقای جنوبی سنگ های ۵/۳ میلیارد ساله دارند. (گنیس های آتشفشانی ۴ میلیارد ساله در شمال غربی کانادا قدیمی ترین سنگ ها هستند، اما سنگ هایی که در زیر یک آتشفشان شکل گرفته اند نمی توانند چیز چندانی درباره محیط سطحی به ما بگویند. سنگ های رسوبی از انباشته شدن تدریجی لایه های خاک ساخته می شوند و علاوه بر آن فسیل هایی که درون این لایه ها به دام می افتند، از این که محیط چه شکلی بوده است تصویر بهتری ارائه می دهند.)

دانشمندان مشغول بررسی این سنگ ها هستند تا بهتر بفهمند سرد شدن زمین کی و چگونه آغاز شده است. با این وجود، اقلیم یک پدیده پیچیده است و عوامل بسیاری می توانند بر آن اثر بگذارند. دانشمندانی که به جنبه های مختلف پیشینه سنگ می نگرند، اغلب درباره گذشته دچار اختلاف نظر می شوند. خورشید حدود ۴ میلیارد سال پیش یک ستاره کم فروغ و جوان بود و بنابر این زمین پرتوهای کمتری از خورشید دریافت می کرد. با این حال دمای یک سیاره به چیزهایی بیش از ستاره یی که به دورش می گردد، بستگی دارد. دمای سطحی زهره، سیاره همسایه ما، به بیش از ۴۰۰ درجه سلسیوس (۸۰۰ درجه فارنهایت) می رسد. گرچه زهره از زمین به خورشید نزدیک تر است، اما دلیل اصلی اقلیم داغ آن به اتمسفر ضخیم و گلخانه یی زهره برمی گردد که گرما را به دام می اندازد.

مدل های نظری نشان می دهند که اتمسفر ابتدایی زمین از گازهای گلخانه یی مثل دی اکسیدکربن، متان و بخار آب و علاوه برآنها از هیدروژن و نیتروژن تشکیل شده بود. این اتمسفر متراکم می توانست زمین را سوزان و داغ نگه دارد. پس از این نقطه، دیگر دانش ما درباره تغییرات اقلیمی پیش آمده به اندازه خود اتمسفر مبهم و مه آلود است. برخی دانشمندان مثل «نورم اسلیپ» از دانشگاه استنفورد فکر می کنند که زمین ابتدایی به خاطر تاثیر حرکت های تکتونیکی به سرعت سرد شد. مواد معدنی کربناتی (که در نتیجه سطوح بالای دی اکسیدکربن در آب و اتمسفر شکل گرفتند) مدفون شدند و مقدار عظیمی از کربن را از چرخه حذف کردند و سبب تشکیل اتمسفری با دی اکسیدکربن کمتر شدند. مقادیر کمتر این گاز گلخانه یی می توانست باعث سرد شدن سریع شود تا زمانی که دماها به میانگین دمای متعادل ۳۰ درجه سلسیوس (۸۶ درجه فارنهایت) برسند. در واقع «اسلیپ» فکر می کند مقدار ابتدایی دی اکسیدکربن به قدری کم بود که زمین کهن در زمان های مختلف به یک گوی برفی تبدیل شده است، به عبارت دیگر زمین به قدری سرد شد که سیاره ما تقریباً به طور کامل با پوسته یی از یخ پوشانده شده است.

دیگر دانشمندان مثل «دیوید شوارتزمن» از دانشگاه هاروارد عقیده دارند که زمین ابتدایی داغ باقی مانده است. «شوارتزمن» فکر می کند حرکات تکتونیکی تمام کربن را مدفون نساخته است.
در عوض او می گوید که دی اکسیدکربن برای مدتی طولانی یک عامل اقلیمی مهم باقی ماند و زمین را تا ۵/۱ میلیارد سال پیش برشته نگه داشته است، با دمایی که به طور متوسط بین ۵۰ تا ۷۰ درجه سلسیوس (۱۲۲ تا ۱۵۸ فارنهایت) قرار داشت.

«شوارتزمن» در این باره می گوید؛ «تا ۸/۲ میلیارد سال پیش فشار دی اکسیدکربن حداقل یک «بار» (bar) بود که ده هزار برابر مقدار کنونی است.» حول وحوش آن زمان ساینوباکتری ها و دیگر اشکال حیات میکروبی تکثیر شدند و مکش مقادیر عظیم کربن را شروع کردند. پس از آن متان، که توسط بخشی از این حیات میکروبی در حال رشد تولید شده بود، به گاز غالب تبدیل شد. فراوانی متان نسبت به دی اکسیدکربن یک دهم یا کمتر بود و بعد به گفته «شوارتزمن»؛ «اما همان طور که امروز از گرمایش جهانی می دانیم متان، کمش هم خیلی زیاد است. متان همچنان تا ۳/۲ میلیارد سال پیش زمین را گرم نگه داشت، اما پس از آن بود که گاز پسماند تولیدشده توسط ساینوباکتری ها تاثیر بزرگ خود را کم کم شروع کرد. این گاز پسماند، اکسیژن بود و به کندی طی میلیون ها سال ساخته شد. اکسیژن به متان واکنش داد و با افت مقدار متان، افت دما هم آغاز شد.»وی در ادامه می گوید؛ «دوره های کوتاهی از سرما در خلال روند سراسری گرما رخ داد. یک دوره یخبندان حدود ۹/۲ میلیارد سال و یکی دیگر در ۳/۲ میلیارد سال پیش.»«شوارتزمن» هر دو این یخبندان ها را به افزایش اکسیژن در اتمسفر نسبت می دهد. پس از نخستین یخبندان، دما دوباره به حالت اول بازگشت تا دوباره افت های کوتاه مدت اما شدیدی را در سال های بعد تجربه کند. روند اقلیمی گرمای سراسری در نهایت زمانی به پایان رسید که اکسیژن آزاد، یافتن عناصری برای واکنش را متوقف ساخت و سطوح اکسیژن اتمسفر تازه به پایداری می رسید.«جیم کاستینگ» از دانشگاه ایالتی «پن» دیدگاه متفاوتی دارد. غیراز سناریوی «شوارتزمن» درباره دوره داغ طولانی و در پی آن سرمای نسبتاً تازه یا افت ناگهانی و زودرس دما در سناریوی «اسلیپ»، «کاستینگ» فکر می کند که سرد شدن زمین تدریجی تر بوده است. او می گوید زمین سوزان ابتدایی حدود ۴ میلیارد سال پیش سرد شدن را شروع کرد و به لطف دفن کربن در تکتونیک ها، به قدر کافی سرد شده که در ۹/۲ میلیارد سال پیش یخچال ها توسعه یابند.

دانشمندان درباره نشانه های مختلف پیشینه سنگی در دماهای گذشته بحث می کنند. آنها درباره نسبت ایزوتوپ های اکسیژن در زمان زمین شناختی، سرعت دفن تکتونیک ها، دگرگونی سیلیس غاکسید سیلیسیمف، اثر زیست شناختی بر سرعت فرسایش و دیگر فرآیندهای مختلف و پیچیده و غالباً مربوط به هم به بحث می پردازند که چیزی بسیار ساده مانند سنگ را به رونوشتی مخدوش از راز تاریخی تبدیل می کند. برای اخترزیست شناسان پرسش نهایی درباره اقلیم ابتدایی زمین این است؛ برای پیدایش حیات چه دمایی لازم بود؟ شاید هم این باشد؛ آیا حیات می توانست در بسیاری از وضعیت های دمایی مختلف رخ دهد؟ بسیاری از دانشمندان، از جمله «شوارتزمن»، تصور می کنند حیات روی زمین در منافذ هیدروترمال غگرما-آبیف فوق العاده داغ در کف اقیانوس ها شکل گرفت. در حالی که طبیعت ریشه دار ترموفیل ها غگرمادوست هاف در درخت حیات پشتوانه یی به این نظر می دهد، اما برخی دانشمندان اشاره می کنند که ساختار آسیب پذیر حیات( مثل پروتئین ها و مولکول های DNA) اغلب در دماهای بالا از هم فرومی پاشد. در ضمن «اسلیپ» تصور می کند حیات احتمالاً تحت شرایط سرما پدید آمده است، جایی که چرخه های یخ زدگی- آب شدگی عدم تعادل پرانرژی لازم را ایجاد می کند. با این حال به باور «کاستینگ» حیات به احتمال زیاد در دماهای متوسط شکل گرفت؛ پس از آنکه زمین چندین تïن ماده آلی پیچیده را از برخوردهای دنباله دار و شهاب دریافت داشت.شاید پاسخ پرسش درباره دماهای ابتدایی زمین (و حیات) در خود حیات یافت شوند.

در گزارشی که به تازگی در نشریه نیچر منتشر شد، دانشمندان پروتئین های باکتری های کهن را برای سنجش اتمسفر زمین طی اعصار گذشته، بازسازی کردند. آنها با مقایسه حساسیت گرمایی پروتئین های بازسازی شده دریافتند که زیستمندان در ۵/۳ میلیارد سال پیش در محیطی داغ در ۷۵ درجه سلسیوس (۱۶۵ درجه فارنهایت) می زیسته است و این محیط تا ۵۰۰ میلیون سال پیش به تدریج تا ۴۰ درجه سلسیوس (۱۰۰ درجه فارنهایت) سرد شده است.«اریک گاوچر» رئیس تحقیق علمی در تکامل مولکولی کاربردی در گانس ویل فلوریدا و دانشمند ارشد این پژوهش می گوید؛ «با بررسی پروتئین هایی که توسط این ژن های آغازی رمزگذاری شده اند، می توانیم اطلاعاتی درباره شرایط محیطی زمین ابتدایی کسب کنیم. ژن ها برای سازش با شرایط محیطی که ارگانیسم در آن زندگی می کند، تکامل می یابند. احیای این ژن ها (که مدت ها پیش منقرض شده اند) به ما فرصت تحلیل و تشریح محیط زندگی کهن را می دهد که در زنجیره ژن ثبت شده است. ژن ها اصولاً رفتاری مشابه فسیل های پویا دارند.»


مطلب‌های دیگر از همین نویسنده در سایت آینده‌نگری:


منبع:


بنیاد آینده‌نگری ایران



پنجشنبه ۵ مرداد ۱۳۹۶ - ۲۷ ژوئیه ۲۰۱۷

محیط زیست

+ جهان در مواجه با بحران کم آبی. گاردین برگردان ملیحه درگاهی

+ جهان در مواجه با بحران کم آبی گاردین برگردان ملیحه درگاهی

+ آیا خاورمیانه تا ۵۰سال دیگر جای زندگی نیست؟ 

+ آلودگی هوا بحرانی چند جانبه فاطمه سیارپور

+ سرکار خانم معصومه ابتکار- ریاست محترم سازمان محیط زیست با تقدیم درود کوروش برارپور

+ طلوع عصر نوین زمین در پرتو انرژی های پاک محسن مرادی

+ مناظره زنده مدیرعامل بنیاد با مسئولان دو سازمان محیط زیست و جنگل ها - سوم اردیبهشت 1394 بنیاد توسعه پایدار ایران

+ در آینده حتی آب فاضلاب تصفیه شده گیرمان نمی‌آید پرویز کردوانی

+ سازگاری؛ تنها راه مقابله با بحران آب‌و‌هوا مترجم: فرناز حیدری

+ گردنکشی مقابل قانون یا به رخ‌کشیدن قدرت  نگار حسینی

+ زیانبارتر از آنچه می‌پنداریم  برنت سیلبای

+ گوزن زرد از اشک تا تهران  فرشاد اسکندری

+ دانش احیای دریاچه ارومیه را به تنهایی در کشور نداریم  عیسی کلانتری

+ رییس مرکز تحقیقات سرطان: با قاطعیت می‌گوییم آلودگی هوا عامل بروز سرطان است  

+ آلودگی هوا و ترافیک: اقتصاد یا مهندسی؟  دکتر تیمور رحمانی

+ گزارش میدانی «شرق» از آلودگی هوای اهواز  

+ سيگار كشيدن چگونه به محيط زيست آسيب مي‌رساند؟  

+ مرگ سالانه ۲هزارو۷00تهرانی در اثر آلودگی هوا  

+ رنج تهران از آلودگي بي‌پايان است 

+ آلودگي، گلوي تهراني‌ها را مي‌فشارد  

+ ده‌ها هكتار از جنگل‌هاي ارس «گلول و سراني» ويران شد 

+ آیا گیاهان ژن‌های بد را وتو می‌کنند؟  

+ میمون در فضا و مردم در گورستان فرزانه روستایی

+ اتم را شکافتیم، فضا را تسخیر کردیم، اما هوای شهرمان...  نیلفروشان، هادی

+ ژئوپارک ها، تضمین آینده زمین 

+ دی اکسیدکربن بیشتر، ابر کمتر  

+ نگاهمان را نسبت به زلزله تغییر دهیم دکتر کامبد امینی حسینی

+ ژئوپارک ها، تضمین آینده زمین  

+ محیط زیست و بلایای طبیعی  

+ بحران زیست محیطی؛ تهدیدکننده توسعه پایدار کره زمین  سمیه کریمی

+ واكنش يون‌ها با مواد آلي درون بركه در زمان زلزله باعث برانگيختن وزغ‌ها مي‌شود 

+ ميكروب‌ها به صورت طبيعي يا جهش‌يافته، براي از بين بردن آلودگي‌ها به كار مي‌روند 

+ پیامدهای ازدیاد جمعیت مترجم: هدی رودی

+ مرگ خاموش زمین  

+ مشارکت جهانی در پاکسازی کره زمین  حمیده سادات هاشمی

+ جامعه شناسی محیط زیست: ردپای اکولوژیکی  صبا ایرانی

+ حیات وحش الگویی مطمئن برای حل مشکلات فناوری  مترجم: مهریار میرنیا

+ اثرات نانو فن آوری در محیط زیست  

+ گلدان هایی که جان شما را نجات می دهند! مجله زندگی ایده آل

+ محيط زيست، اولين قرباني آغاز جنگ حميده سادات هاشمي

+ پكن، تفكيك زباله از مبدا 

+ متان مقصر اصلي انقراض دسته جمعي جانوران دوران كهن مترجم: آتنا حسن آبادي

+ پروفسور پرويز كردواني، پدر علم كوير شناسي ايران با اعلام مرگ قطعي درياچه اروميه در گفت وگو با «شرق»: توريست ها بيايند و مرگ درياچه را ببينند صدرا محقق

+ فاجعه درياچه اروميه آغاز شد - سدهايي كه غزل خداحافظي را خواندند نرگس رسولي

+ آزمونی برای آینده نگری ما دکتر مهدی زارع

+ سايه هاي خشم طبيعت يوسف حسينعلي زاده

+ حفظ اراضي ملي اراده مي خواهد مريم خباز

+ بحراني محيط زيستي محمد درويش

+ حق ما بر سلامت درياچه اروميه يوسف مولايي

+ تاثیر ورزش بر حافظه  

+ خانه های دوستدار محیط زیست از رویا تا واقعیت  مریم چهاربالش

+ محیط زیست فقط مال تو نیست  

+ جوانه‌های امید در روز زمین  مریم چهاربالش

+ در اخبار بود که : « یکصد و ده اصله از درختان چند صد سالهء باغ فین کاشان خشگ شدند!»  م.سحر

+ آب، چالش قرن ۲۱ 

+ فناوری چهار میلیارد ساله ترجمه؛ مهتاب خسروشاهی

+ سرانجام نوبت به درخت ها هم رسید  م.سحر

+ قطع درختان کهنسال گیلان به بهانه‌ی مبارزه با خرافات! محمد درویش

+ از قهرماني در جام جهاني تا كوچه‌هاي آكرا   ترجمه علي كهن‌نسب:

+ بیش از ۱۶۰ هزار هکتار از دریاچه ارومیه خشک شد  مژگان جمشیدی

+ گروه حافظان محیط زیست در صنعت کامپیوتر(Climate savers Smart Computing) آواژنگ

+ دمای زمین در ابتدای تشکیل حیات 

+ ثبت ملی دماوند؛ راهی به سوی جهانی شدن هانا کاویانی

+ اطلاعات زائد، زباله‌هاي زندگي نو! محمد درويش

+ كانون نهال آينده انديشي بردیا دوستی

+ مهندسى آب به كمك محيط زيست مى آيد عليرضا قدردوست نخچى

+ به مناسبت فرارسيدن بيستمين سالگردكنوانسيون مونترال محسن جندقى

+ درختان ایستاده می میرند ... روایت یک آزاد راه خبرساز توماج طاهباز

+ علم در خدمت محيط زيست عليرضا قدردوست نخچى

+ خطرات گرم شدن زمين وحيد ارجمند

+ ايران ۲۰۲۵ بحران كم آبى حميده احمديان

+ جراحي، بدون تيغ و خونريزي دکتر مهشيد چايچي

+ توجه به محيط زيست و بنيادگرايي؛ دو روش از انديشة ديني در قرن 21  كارل فلوگر

+ قطع غيرقانونى يك ميليون درخت محسن جندقى

+ چگونه گرمایش جهانی ممكن است به عصر یخبندان بعدی منتهی شود* تام هارتمن

+ نيروگاه هاى برقابى مولد گاز هاى گلخانه اى آينده گرمايش جهانى ترجمه: عبدالله مصطفايى

+ ايران و ۱۰ سال فرصت باقيمانده ما وهزاره سوم ليلا سعادتى

+ دشوارى هاى هواشناسى مهندس افسانه تقى پور

+ ۳ تن مونواكسيدكربن در تهران سليمان فرهاديان

+ تكنولوژى زباله سوز يا تكنولوژى هاى سازگار با محيط زيست؟ دكتر رسول همكار، دبير انجمن ويروس شناسى ايران

+ بهداشت، جهانى شدن و كشور هاى در حال توسعه دكتر نسرين چلنگر قولو -- ترجمه: دكتر عبدالحميد حسين نيا -- شرق

+ گرم تر از هميشه NewScientist.com

+ محيط زيست بحران در راه است ScienceDaily.com

+ داده های ال نينيو به کمک کشاورزان آفريقايی می آيد ريچارد بلک -- خبرنگار امور محيط زيست بی بی سی

+ اروپاى بدون دخانيات محمود فاضلى

+ با استفاده از باكترى هاى نوتركيب جلوگيرى از آلودگى محيط زيست غزاله بزرگ منش فرد

+ گزارش آژانس بين المللي انرژي از وضعيت ۳۰ سال آينده همراهي انرژي و تكنولوژي  cc

+ برنامه کاهش جمعيت 'با کمبود بودجه روبروست' بی بی سی

+ روغن آفتاب گردان نويدبخش آينده سوختی بهتر بی بی سی

+ اقتصاد سبز تكنولوژى فريبا پايروند ثابت- آزاده سيدين

+ درختاني براي آينده جان ايوانكو - ترجمه زينب همتي

+ تلاش وسيع براي نجات درياچه هاي آب شيرين نيوزيلند ترجمه: سعيد علوي نائيني

+ در پي حذف گازهاي گلخانه اي از فهرست گازهاي آلاينده از آمريكا صورت گرفت گزارش.....................

+ درختان تغيير ژن يافته تهديدي عليه جنگل ها سكينه مهتدي- كارشناس محيط زيست

+ چالش هاي محيط زيستي قرن حاضر افسانه بهرامي

+ جامعه زيستمندان جهان با محرك هاي اقتصادي قابل سنجش نيستند ترجمه: عبدالحسين وهاب زاده

+ پساب هاي صنعتي عامل آلودگي رودخانه هاي چين ترجمه: سعيد علوي نائيني

+ پارادايم هاي مديريت برتر در هزاره سوم دكتر محرم آقازاده

+ با پذيرش مفاد كامل پيمان كيوتو ترجمه: سعيد علوي نائيني

+ محيط زيست، زيست ايمني و مسايل مرتبط با مهندسي ژنتيك دكتر بهزاد قره ياضي



info@ayandehnegar.org
©Ayandehnegar 1995