ملخصات الأبحاث
أصل التركيب النوويّ للنيوديميوم 142
- Nature (2016)
- doi:10.1038/nature18956
- English article
- Published online:
يَفترِض نموذجٌ نظريّ موضوع منذ زمن طويلٍ أن التراكيب الكيميائيّة والنظائريّة لعناصر عديدة في جملة السيليكات الأرضيّة مطابِقةُ لما في نيازك الكوندريت، إلا أن ما هو ميسورٌ من العيِّنات الأرضية التي يمكن تحليلها يحتوي على نسبة نيوديميوم 142Nd / نيوديميوم 144Nd أعلى مما في الكوندريت. ولأنّ 142Nd هو ناتج التحلل لعنصر الساماريوم 146Sm المنقرض الآن (الذي يصل عمره النصفي إلى 103 ملايين سنة)، فإن هذا الاختلاف في نسبة 142Nd يمكن تفسيره، إذا ما اعتبرنا أن نسبة Sm/Nd أعلى في الأرض، مقارنةً بنيازك الكوندريت. ويرجَّح أن هذه الزيادة قد نشأت خلال تمايز السيليكات على مستوى كوكب الأرض خلال الـ30 مليون سنة الأولى مِن تكوُّن النظام الشمسي، وتدلّ على تكوُّن احتياطي تكميلي مُسْتَنْفَد 142ND، إما أنه يكمن في أعماق الأرض، أو ضاع في الفضاء بفعل التآكل الناتج عن الاصطدام. وما زالت مسألة وجود هذا الاحتياطي التكميلي من عدمه محلّ جدلٍ، وما إذا كان مفقودًا في الأرض، أم لا. ولهذه المسألة دلالات في تحديد جملة تركيب الأرض، ومحتواها الحراريّ، وبِنْيَتها، وتوثيق أنماط تطوُّرها الجيوديناميكي ومقاييسه الزمنية. ويكشف الباحثون أن الأجسام السالفة للأرض كانت غنية بالنيوديميوم الذي نتج عن عملية أسْر النيوترونات البطيئة (s-process) في التخليق النوويّ. ويؤدي الفائض في هذه العملية إلى تولُّد نِسَب 142Nd/144Nd أعلى؛ إلا أنه بعد تصحيح هذا الأثر، تصبح نسب 142Nd/144Nd في الكوندريت والأرض الميسورة متعذِّرة التمييز في خمسة أجزاء من المليون. وبالتالي، تعكس إزاحة 142Nd بين سيليكات الأرض الميسورة والكوندريت ـ وليس عمليّات التمايز المبكّرة ـ نسبة أعلى من النيوديميوم الناتج عن عملية أسْر النيوترونات البطيئة. وهكذا، تتجاهل نتائج الباحثين الحاجة إلى نماذج أرضية لاحتياطي خفيّ، أو نسبة أعلى مما في الكوندريت، وتوحي بوجود نسبة Sm/Nd في كوكب الأرض كله. ورغم أن نيازك الكوندريت قد تكونت في مسافات شمسية المركز، أبعد من الأرض، وتحتوي خليطًا مختلفًا من مكونات قبل شمسية أكثر من الأرض، إلا أنها وسيط ملائم للتركيب الكيميائي للأرض.