شناخت نقش یک سنگ معدنی در تشکیل ابرها

به گزارش گروه علم و آموزش ایرنا از «ساینس الرت»، ذرات ریز هوابرد یک سنگ معدنی موسوم به فلدسپار (feldspar) در شرایط مناسب می توانند بر تشکیل ابرها تاثیر بگذارند، اما مشخص نبوده است که این کار چگونه انجام می شود. اکنون تحقیقات جدید رمز و راز چگونگی کار کردن این فرایند را حل کرده است.

در گذشته مشخص شده است که این ماده همه جا حاضر که نیمی از پوسته زمین را تشکیل می دهد و می تواند در سیارت دیگر نیز یافت شود، جذب مولکول های آب می شود که موجب می شود هسته زایی خوبی برای بخار باشد. زمانی که مولکول های آب در ارتفاع بالای جو به گرد و غبار فلدسپار متصل می شوند و شروع به سرد شدن می کنند، بذر ابرها کاشته می شود. در این تحقیقات جدید، یک گروه از دانشگاه فناوری وین در اتریش از یک میکروسکوپ نیروی اتمی بسیار حساس برای نگاه دقیق‌تر استفاده کرد.

«گیادا فرانچسکی» فیزیکدان دانشگاه وین در این خصوص گفت: ما یک تکه از فلدسپار را در محفظه خلاء میکروسکوپ قرار دادیم و آن را نصف کردیم تا یک سطح تر و تازه و تمیز به دست آوریم. ما از نتایج شگفت زده شدیم؛ چرا که تصاویر سطح با آنچه فرضیه‌های متداول پیش بینی کرده بود، تفاوت داشت.

در تصاویر با وضوح بالا مشخص شد که هندسه یا ژئومتری سطح فلدسپار از قطعات ریزی از آب موسوم به ادخال (inclusion) ناشی شده است. مشخص شد زمانی که سنگ شکافته می شود مقدار کمی ازبخار آب از این قطعات آزاد می شود و سپس مجددا به سطح متصل می شود.

ادخال یا آخال ( Inclusion ) در کانی‌شناسی به ماده‌ای گفته می‌شود که در زمان شکل‌گیری کانی در داخل آن به دام افتاده باشد. در گوهرشناسی، آخال جسمی مشخص است که درون سنگ گوهر قرار گرفته، یا به سطح آن راه پیدا کرده‌است.

این اتصال و انرژی آزاد شده توسط شکافته شدن سنگ موجب می شود مولکول های آب خودشان شکسته شوند که باعث پدید آمدن چیزی می شود که گروه های هیدروکسیل (OH) نامیده می شود و عبارت از اتم های منفرد اکسیژن و هیدروژن هستند که با هم مرتبط شده اند. گروه های هیدروکسیل نقش مهمی در جاذبه نزدیک بین آب و فلداسپار دارند.

فلدسپار یک ماده مهم برای چرخه‌های کربن و پتاسیم زمین و همچنین چرخه آب است و شناخت بیشتر چگونگی تراکنش این ماده با عناصر دیگر موجب افزایش آگاهی درباره آن چرخه‌ها نیز می شود. در مورد تشکیل ابرها، مهم است که بدانیم تغییرات آب و هوایی چه تاثیری بر جو و ابرهای موجود در آن خواهد داشت و این نیز یکی از حوزه‌هایی است که این مطالعه در آینده برای آن مفید خواهد بود.

اما فعلا آنچه هست اینکه این مطالعه یکی از رمز و رازهای مربوط به فلدسپار که موجب شگفتی محققان شده بود را حل می‌کند. نظریه‌های قبلی تاثیرات اتم‌های پتاسیم در سنگ و نقایص موجود در ساختار بلوری آن را در نظر گرفته بود.