اقیانوس ماگما
اقیانوس ماگما (انگلیسی: Magma ocean) به لایه‌ای از سنگ مذاب (ماگما) گفته می‌شود که در مقیاس بزرگ سطح یک سیاره یا قمر را می‌پوشاند. این پدیده بیشتر در مراحل اولیه تشکیل سیارات و اقمار رخ می‌دهد، زمانی که دمای سطح به دلیل برخوردهای عظیم و فعالیت‌های آتشفشانی بسیار بالا است.
اقیانوس‌های ماگما، پهنه‌های وسیعی از ماگمای سطحی هستند که در طول دوره‌های برافزایش (رشد تدریجی) یک سیاره یا برخی از قمرهای طبیعی آن وجود دارند. این پدیده زمانی رخ می‌دهد که جرم آسمانی به‌طور کامل یا جزئی ذوب شده باشد.
با گذشت زمان و سرد شدن تدریجی، اقیانوس ماگما شروع به تبلور و جامد شدن می‌کند و در نهایت پوسته جامد سیاره یا قمر را تشکیل می‌دهد. مطالعه اقیانوس‌های ماگما می‌تواند اطلاعات ارزشمندی دربارهٔ تاریخچه و تکامل سیارات و اقمار در اختیار دانشمندان قرار دهد.
در اوایل شکل‌گیری منظومه خورشیدی، اقیانوس‌های ماگما با ذوب شدن خرده‌سیارات و برخوردهای سیاره‌ای شکل گرفتند. خرده‌سیارات کوچک توسط گرمای ناشی از واپاشی هسته‌ای آلومینیوم-۲۶ ذوب می‌شوند. با بزرگتر شدن سیارات، انرژی از برخوردهای عظیم با دیگر اجرام سیاره‌ای تأمین می‌شد. اقیانوس‌های ماگما بخش جدایی ناپذیر از شکل‌گیری سیاره هستند زیرا تشکیل یک هسته از طریق جداسازی فلز و یک جو و هیدروسفر را از طریق گاززدایی تسهیل می‌کنند. شواهدی وجود دارد که از وجود اقیانوس‌های ماگما در زمین و ماه پشتیبانی می‌کند. اقیانوس‌های ماگما ممکن است برای میلیون‌ها تا ده‌ها میلیون سال، در میان شرایط نسبتاً ملایم، زنده بمانند.
منابع گرمایی اقیانوس‌های ماگما
[ویرایش]منابع انرژی مورد نیاز برای تشکیل اقیانوس‌های ماگما در اوایل منظومه خورشیدی، واپاشی هسته‌ای آلومینیوم-۲۶، برخوردهای برافزایشی و تشکیل هسته بودند. فراوانی و نیمه عمر کوتاه آلومینیوم-۲۶ به آن اجازه می‌داد تا به عنوان یکی از منابع گرما برای ذوب خرده‌سیارات عمل کند. با آلومینیوم-۲۶ به عنوان منبع گرما، خرده‌سیاراتی که در عرض ۲ میلیون سال پس از تشکیل اولین جامدات در منظومه خورشیدی برافزایش یافته بودند، می‌توانستند ذوب شوند. ذوب شدن در خرده‌سیارات از داخل شروع شد و اقیانوس ماگمای داخلی گرما را از طریق همرفت منتقل کرد. انتظار می‌رود که خرده‌سیارات بزرگتر از ۲۰ کیلومتر شعاع که در عرض ۲ میلیون سال برافزایش یافته‌اند، ذوب شده باشند، البته نه به‌طور کامل.
انرژی جنبشی حاصل از برخوردهای برافزایشی و از دست دادن انرژی پتانسیل از یک سیاره در طول تشکیل هسته نیز منابع گرمایی بزرگی برای ذوب سیاره هستند. تشکیل هسته، که به عنوان تمایز فلز و سیلیکات نیز نامیده می‌شود، جداسازی اجزای فلزی از سیلیکات در ماگما است که برای تشکیل هسته سیاره‌ای فرومی‌روند. برخوردهای برافزایشی که گرما را برای ذوب جنین‌های سیاره‌ای و سیارات بزرگ زمین‌مانند تولید می‌کنند، یک مقیاس زمانی ده‌ها تا صدها میلیون سال تخمین زده می‌شود. یک مثال بارز برخورد تشکیل دهنده ماه بر روی زمین است که تصور می‌شود اقیانوسی از ماگما به عمق ۲۰۰۰ کیلومتر ایجاد کرده است. انرژی برخوردهای برافزایشی در درجه اول قسمت بیرونی جسم سیاره‌ای را ذوب می‌کند و انرژی پتانسیل ناشی از تمایز هسته و فرورفتن فلزات، داخل آن را ذوب می‌کند.
اقیانوس ماگمایی ماه
[ویرایش]
تشکیل اقیانوس ماگمایی ماه، لایه‌ای از سنگ مذاب که اعتقاد بر این است که صدها کیلومتر عمق داشته است.
یافته‌های مأموریت‌های آپولو اولین شواهدی بودند که وجود یک اقیانوس ماگما در ماه را نشان می‌دادند. مشخص شد که سنگ‌های موجود در نمونه‌های به دست آمده از این مأموریت‌ها از یک ماده معدنی به نام آنورتیت تشکیل شده‌اند. آنورتیت عمدتاً از انواع پلاژیوکلاز فلدسپات‌ها تشکیل شده است که چگالی کمتری نسبت به ماگما دارند. این کشف این فرضیه را ایجاد کرد که سنگ‌ها از طریق صعود به سطح یک اقیانوس ماگما در مراحل اولیه حیات ماه تشکیل شده‌اند. شواهد اضافی برای وجود اقیانوس ماگمای ماه شامل منابع بازالت‌های ماری و KREEP (K برای پتاسیم، REE برای عناصر خاکی کمیاب و P برای فسفر) است. وجود این اجزا در پوسته عمدتاً آنورتوزیتی ماه مترادف با انجماد اقیانوس ماگمای ماه است. علاوه بر این، فراوانی عنصر کمیاب یوروپیم در پوسته ماه نشان می‌دهد که از اقیانوس ماگما جذب شده و کسری یوروپیوم را در منابع سنگ بازالت ماری پوسته ماه باقی گذاشته است. اقیانوس ماگمای ماه در ابتدا ۲۰۰ تا ۳۰۰ کیلومتر ضخامت داشت و ماگما به دمای حدود ۲۰۰۰ کلوین رسید. پس از مراحل اولیه تجمع ماه، اقیانوس ماگما در معرض سرمای ناشی از همرفت در داخل سیاره قرار گرفت.
اقیانوس ماگمای زمین
[ویرایش]در طول شکل‌گیری خود، زمین احتمالاً دچار یک سری اقیانوس‌های ماگما در نتیجه برخوردهای غول‌پیکر شده است که آخرین مورد آن برخورد تشکیل دهنده ماه است. بهترین شواهد شیمیایی برای وجود اقیانوس‌های ماگما در زمین، فراوانی برخی از عناصر سیدروفیل در گوشته است که عمق اقیانوس ماگما را تقریباً ۱۰۰۰ کیلومتر در هنگام تجمع ثبت می‌کند. شواهد علمی برای تأیید وجود اقیانوس‌های ماگما در زمین اولیه به اندازه شواهد ماه توسعه نیافته است، زیرا پوسته زمین بازیافت و گوشته آن آمیخته شده است. برخلاف زمین، نشانه‌هایی از یک اقیانوس ماگما در ماه مانند پوسته شناور، اجزای عنصری در سنگ‌ها و KREEP در طول عمر آن حفظ شده است.
امروزه هسته بیرونی زمین یک لایه مایع به ضخامت حدود ۲۲۶۰ کیلومتر (۱۴۰۰ مایل) است که عمدتاً از آهن مذاب و نیکل مذاب تشکیل شده است که بالای هسته داخلی جامد زمین و زیر گوشته آن قرار دارد. این لایه را می‌توان به عنوان اقیانوسی از آهن و نیکل مذاب در داخل زمین در نظر گرفت.
جستارهای وابسته
[ویرایش]منابع
[ویرایش]- مشارکت‌کنندگان ویکی‌پدیا. «Magma ocean». در دانشنامهٔ ویکی‌پدیای انگلیسی، بازبینی‌شده در ۲۵ ژوئیه ۲۰۲۴.