Төв Номхон далайн ёроолоос олдсон цацраг идэвхт элемент
Төв Номхон далайн ёроолоос гурван километрийн гүнд байрлах хадан хясаанаас авсан тунадасны дээжийг судалсан эрдэмтэд энгийн химийн найрлагатай байх гэж таамаглаж байв. Гэтэл тэд 10 сая жилийн өмнө үүссэн давхаргад цацраг идэвхт бериллий-10 изотопын өтгөн давхарга олжээ. Энэ нь ердийн фоныг 73 хувиар нэмэгдүүлэх хэмжээний атомын нягтралтай байв.
Австралийн Үндэсний Их Сургуулийн (ANU) болон Хельмхольц-Центрум Дрезден-Россендорф (HZDR) байгууллагын доктор Доминик Колл олон улсын багийг удирдан дээжийг авч, хурдасгуур масс-спектрометрийн шинжилгээ хийжээ.
Номхон далайн ёроолоос олдсон бериллий-10 дохио
Бериллий-10 нь сансрын цацраг туяа азот болон хүчилтөрөгчийн цөмийг хагалж үүсдэг урт настай радио идэвхт элемент юм. Эдгээр шинэ атомууд агаар мандалд нэгээс хоёр жилийн турш агаарын тоосонцортой хамт хөвж, дараа нь бороо эсвэл цасны хамт гадаргуу дээр буудаг. Ихэнх нь далайд угаагдаж, тогтвортой бериллий-9-тэй холилддог. Орчин үеийн далайн усан дахь бериллий-10-ийн түвшин туйл болон халуун орны сав газруудын хооронд хоёр дахин ялгаатай байдаг нь элемент үйлдвэрлэл, цуглуулалт, эргэлтээс шалтгаалдаг. Изотоп нь эцэстээ далайн ёроолын төмөр-марганцын хадан дээр наалдахад 1.39 сая жилийн хагас задралын хугацаатай атомын цаг эхэлдэг.
Бериллий-10 яагаад геологичдыг татдаг вэ?
Энэ элемент маш удаан хугацаанд задардаг тул судлаачид далайн тунадас, мөсөн цөм, тэр ч байтугай солирыг 15 сая жилийн хугацаанд огноо тогтоохдоо ашигладаг. Өсөж буй давхаргын ердийн сансрын цөмийн профайл нь гүн рүүгээ жигд буурдаг тул ямар нэгэн өсөлт нь хурдан нийлүүлэлт эсвэл удаан алдагдлыг илтгэнэ. Давхаргууд нь сая жилд хэдхэн миллиметрээр өсдөг тул гар өрөмөөр хоёр миллиметрийн зүсэлт хийх нь 400,000 жилийн түүхийг нарийвчлан харуулдаг. Ийм нарийвчлал нь эрдэмтдэд чулуужсан үлдэгдэл эсвэл химийн харьцаа алдаж болох нарийн орчны өөрчлөлтийг илрүүлэх боломжийг олгодог.
Ферромарганцын давхаргад нуугдсан нууц
Доктор Колл хэлэхдээ, “Дэлхийн ихэнх далайн ёроол нь олон сая жилийн турш орчны нөхцөл байдал, өөрчлөлтийг тэмдэглэсэн хамгийн цэвэр геологийн архивуудын нэг болох ферромарганцын давхаргуудыг агуулдаг” гэжээ. Номхон далайн олон цөмүүд нь 10.1 сая жилийн өмнөх төвлөрсөн давхаргыг харуулсан байна. Энэ хуримтлал нь дор хаяж 1.4 сая жилийн турш үргэлжилж, бериллий-10-ийн далайн нөөцийг 25 хувиар нэмэгдүүлсэн байна. Энэ нээлт нь хэдэн мянган километрийн зайд байрлах гурван бие даасан ферромарганцын давхаргаас олдсон тул өрөмдлөгийн алдаа эсвэл орон нутгийн бохирдлыг үгүйсгэж байна. Сүүлийн 15 сая жилийн хугацаанд иймэрхүү өсөлт залуу тунадаснаас олдоогүй нь энэ үйл явдал дахин давтагдашгүй байсныг харуулж байна.
Хожуу миоценийн уур амьсгалын өөрчлөлт
Хожуу миоценийн үед Австрали болон Өмнөд Америкийн өмнөд хэсгийн гарцууд өргөжиж, дэлхийн эргэлтийг өөрчилснөөр орчин үеийн Антарктидын тойрог урсгал хүчтэй болсон. Хэрэв шинэ урсгалууд бериллий-10-ээр баялаг өмнөд усыг Төв Номхон далайд авчирсан бол энэ бүс нутагт зуун жилийн турш нэмэлт изотопоор дүүргэж болох юм. Шинэчлэгдсэн тойрог урсгал нь ижил давхаргад тогтвортой бериллий-9-ийн бууралтыг тайлбарлаж болох бөгөөд энэ нь газрын элэгдэл бус далайн холилдолт дохиог хянаж байгааг илтгэнэ. Антарктидын мөсөн бүрхүүлийн хайлалтын усны урсгал нь бас нэгэн боломж боловч далайн түвшний сэргээн босголт нь хамгийн их өсөлтийг бериллий-10-ийн өсөлтөөс өмнө байрлуулж, загварын үр дүн нь изотопыг шингэлэхээс илүүтэйгээр төвлөрүүлэх болно гэж үзэж байна. Карбонатын уусалтын геохимийн тэмдэглэгээ нь бериллийн давхаргыг дагаж, гүний усны урсгал, гадаргын урсгал бус, аномалийг авчирсан гэсэн санааг бататгаж байна. Энэ загвар нь миоценийн үед гүний далайн химийн найрлагад гарсан өөрчлөлтүүдтэй, тэр дундаа урсгалын дэглэмийн өөрчлөлттэй холбоотой кальцийн карбонатын огцом уналттай тохирч байна.
Бериллий-10 далайд хэрхэн тогтдог вэ?
Бериллий-10 далайн ёроолд хэрхэн хуримтлагддаг талаар сансрын хүчин зүйлүүдийн талаар маргаан үргэлжилсээр байна. Дэлхийн соронзон орон эсвэл нарны урт хугацааны бага идэвхжил нь сансрын цацрагийг илүү ихээр нэвтрүүлдэг боловч мэдэгдэж буй тохиолдлууд нь үйлдвэрлэлийг хэдэн мянган жилээр нэмэгдүүлдэггүй. Өөр нэг санал нь нягт оддын үүлний шахалт нь дэлхийн хамгаалалтын бөмбөлгийг алдаж, сансрын цацрагийн урт хугацааны нөлөөнд автахад хүргэсэн гэж үздэг. Хэдийгээр таамаглал боловч цаг хугацааны хувьд одон орны тодорхой бус байдалд багтаж байгаа бөгөөд оддын хөдөлгөөний загваруудыг хүлээж байна. Ямар ч сансрын өдөөгч нь далайн тодорхой хурууны хээгээр нийцэх ёстой тул судлаачид агаар мандлын бага зэргийн өсөлтийг эргэлтийн өөрчлөлтөөр нэмэгдүүлсэн хоёр үе шаттай түүхийг сэжиглэж байна.
Цаашид юу болох вэ?
Багууд одоо бериллий-10-ийг бага хуримтлалтай Өмнөд Номхон далайн далайн шаварт хайж, давхарга нь дэлхий даяар батлагдвал стратиграфичид үүнийг дэлхийн “алтан шон” гэж нэрлэж, далайн архивуудыг хялбарчлах боломжтой болно. Океанографичид, өөрийн зүгээс, Антарктидын тойрог урсгал хэрхэн хөгжиж, гүний Номхон далайг агааржуулж эхэлсэн талаар лавлагаа авах болно. Одон орон судлаачид ч гэсэн өнгөрсөн супернова давтамж эсвэл үүлний уулзваруудын талаархи хязгаарлалтыг олж авч, галактикийн үйл явдлуудыг дэлхийн тунадастай холбож чадна. Ямар ч байсан, Номхон далайн бериллийн нимгэн тууз нь далайн ёроолыг зөвхөн усны тэмдэглэл биш, харин цацраг идэвхт бэхээр бичигдсэн сансрын өдрийн тэмдэглэл гэдгийг бидэнд сануулж байна.
Энэхүү судалгаа нь “Nature Communications” сэтгүүлд нийтлэгдсэн байна.
Эх сурвалж: www.earth.com
