سیارک ها آب را از فضا به زمین آورده اند؟! - کلوب فارسی

برخلاف داده های پژوهش های اخیر مبنی بر نقش سیارک ها در آوردن آب از فضا به زمین، یک پژوهش نو نشان می دهد که سیارک ها نقشی در این فرآیند ندارند.

برخلاف نظریه رایج سیارک های یخی، آب را به زمین تازه متولد شده خشک رسانده اند، یک پژوهش نو نشان می دهد که این سیاره ممکن است نخستین منبع آب را خودش فراوری نموده باشد.

این آب از فعل و انفعالات شیمیایی بین جو غنی از هیدروژن که به عقیده پژوهشگران، زمین جوان را در بر داشته و اقیانوس های بزرگ ماگما در سطح سیاره سرچشمه گرفته است. آنات شاهار (Anat Shahar)، دانشمند مؤسسه علمی کارنگی (Carnegie Institution for Science) در واشنگتن دی سی و از پژوهشگران این پروژه گفت: در این شرایط، آب به عنوان یک محصول جانبی طبیعی تشکیل می گردد که از تمام شیمی اتفاق افتاده سرچشمه می گیرد.

منحصربه فرد بودن زمین در منظومه شمسی تا حدودی به علت آب فراوانی است که بر 70 درصد سطح آن تسلط دارد و بسیار بیشتر از هر سیاره دیگری در همسایگی کیهانی ما است. در هر حال، این موضوع که این میزان آب چه زمانی و از کجا آمده، یک معما به جای مانده است که دانشمندان هنوز پاسخی مستقیم و قطعی برای آن پیدا ننموده اند.

یکی از نظریه های رایج نشان می دهد که برخورد سیارک ها احتمالا بیشتر آب سیاره را تامین نموده است، اما بعضی از پژوهش ها نشان داده اند که آب محبوس شده در سیارک ها از نظر شیمیایی با آب روی زمین فرق دارد. اکنون دانشمندان می گویند منبع آب فراوانی که زمین را به دنیای پر از آب امروزی تبدیل نموده، به لطف جو غنی از هیدروژن در اوایل تاریخ سیاره به وجود آمده است.

براساس این پژوهش نو، اگر زمین تازه متولد شده 0.2 تا 0.3 برابر میزان کنونی سیاره و کمی بزرگ تر از آنچه پیشتر تصور می شد بوده باشد، خودش آب را تامین نموده است. البته این نظریه در صورتی درست است که زمین به رشد خود ادامه داده و گاز و گرد و غبار بیشتری را در اطراف انباشته نموده باشد.

در آن صورت، زمین جوان به میزان کافی بزرگ بوده است که بتواند برای مدت طولانی در جو خود بماند و احتمالا از نظر هیدروژن بسیار غنی تر از میزان کمی بوده است که امروزه می بینیم. جو کنونی زمین شامل 78 درصد نیتروژن است و هیدروژن فقط کمتر از یک قسمت در میلیون پوشش محافظ سیاره را تشکیل می دهد. شاهار گفت: با تغییر دادن شرایط اولیه شکل گیری زمین، به سادگی می توانیم آب زیادی را فراوری کنیم که هم به سیاره و هم به جو آن برود.

چنین جو غنی از هیدروژن، به طور منظم در اطراف بسیاری از سیارات سنگی تازه تشکیل شده فراتر از منظومه شمسی دیده می گردد. رایج ترین انواع سیارات فراخورشیدی، ابرزمین هایی به شمار می روند که بزرگ تر از زمین، اما کوچک تر از نپتون هستند. ستاره شناسان پیشتر دریافته بودند که جو بعضی از این سیارات فراخورشیدی دارای رگه هایی از بخار آب است؛ حتی در سیاراتی که دما و فشار بالایی دارند.

شاهار ادامه داد: سیارات فراخورشیدی جوان معمولا در طول چند میلیون سال اول رشد خود، میزبان جو غنی از هیدروژن هستند. این پوشش های هیدروژنی در نهایت از بین می روند، اما ردپای خود را روی ترکیب سیاره جوان به جا می گذارند.

بنابراین، گروه شاهار به جای یادگیری درباره سیارات فراخورشیدی به وسیله مطالعه زمین، با در نظر گرفتن زمین به عنوان یک سیاره فراخورشیدی، این هنجار را معکوس کردند. آن ها با بهره گیری از یافته های پژوهش سیاره های فراخورشیدی، یک پوشش هیدروژنی را در اطراف زمین جوان شبیه سازی کردند و معنی تکامل سیاره را در آن مورد آنالیز قرار دادند.

شاهار گفت: ما دریافتیم که با در نظر گرفتن زمین به عنوان یک سیاره فراخورشیدی که به وسیله هیدروژن احاطه شده است، می توانیم بسیاری از ویژگی های زمین از جمله محتوای آب موجود در آن را شرح دهیم.

پژوهشگران در این پروژه، مدلی را برای مطالعه 25 ترکیب و 18 واکنش شیمیایی متفاوت ایجاد کردند. آن ها دریافتند که مقادیر قابل توجهی از هیدروژن جو، با اقیانوس های ماگمای مذاب در سطح زیرین ادغام شده و سپس به صورت جامد درآمده و بزرگترین و ضخیم ترین لایه زمین یعنی گوشته را تشکیل داده است. بعلاوه، آن ها دریافتند که ذخایر آب فراوان این سیاره به عنوان یک نتیجه ساده این واکنش های شیمیایی پدید آمده اند.

این گروه پژوهشی گفتند که تماشا حرکت مولکول های هیدروژن سبک از جو زمین به فضای درونی مذاب آن در اوایل تاریخ زمین، به دو پرسش دیرینه پاسخ می دهد.

منبع: اسپیس