یک نظریه جدید نحوه رسیدن آب به زمین را توضیح می‌دهد

به گزارش مجله خبری نگار، در ابتدای شکل گیری زمین، دمای آن به قدری بالا بود که نمی‌توانست یخ را حفظ کند، به این معنی که آب سیاره ما باید از منابع فرازمینی سرچشمه گرفته باشد. مطالعات اخیر نشان می‌دهد که آب مایع حدود ۱۰۰ میلیون سال پس از شکل گیری خورشید روی زمین وجود داشته است که از نظر علمی در مقیاس زمانی نجومی "نقطه" (یا فوری) است.

سالهاست که اخترفیزیکدانان در مورد چگونگی رسیدن آب به زمین اختلاف نظر داشته‌اند. یک فرضیه باستانی این است که آب ممکن است محصول شکل گیری خود زمین باشد که در طی فوران‌های آتشفشانی از طریق ماگما آزاد شده است و بیشتر گاز ساطع شده بخار آب بوده است.

با گذشت زمان، این فرضیه تکامل یافت تا دنباله دار‌های یخی را به عنوان علت احتمالی آب روی زمین در نظر بگیرد، پس از اینکه مطالعات در مورد ترکیب آب در سیاره ما نشان داد که ممکن است از فرازمینی سرچشمه گرفته باشد.

دنباله دار‌ها که از مخلوطی از یخ و سنگ تشکیل شده و در مناطق دور از خورشید تشکیل شده‌اند، منبع بالقوه هستند. علاوه بر این، برخی از دانشمندان پیشنهاد کرده‌اند که سیارک‌های موجود در کمربند سیارکی بین مریخ و مشتری ممکن است به تامین آب زمین نیز کمک کرده باشند.

با مطالعه سنگ‌های جمع آوری شده از دنباله دار‌ها و سیارک‌ها از طریق شهاب سنگ‌هایی که به زمین سقوط کردند، محققان توانستند بینش جدیدی ارائه دهند. در حالی که آنها نسبت هیدروژن سنگین (دوتریوم) به هیدروژن معمولی را تجزیه و تحلیل کردند، معلوم شد که آب روی زمین بیشتر با آب موجود در سیارک‌های کربنی که حاوی آثار باستانی آب هستند، مطابقت دارد.

محققان بر مطالعه مکانیسم‌های نجومی تمرکز کردند که ممکن است این سیارک‌های غنی از آب را در ابتدای شکل گیری به سطح زمین منتقل کرده باشند. چندین نظریه برای توضیح این حرکت پدیدار شده است که نشان می‌دهد فعل و انفعالات گرانشی بین سیارات کوچک ممکن است به سرعت این سیارک‌ها را به سمت زمین هل داده باشد.

اما محققان به جای دراماتیک، این فرضیه را مطرح کردند که انتقال آب به زمین به روشی طبیعی‌تر اتفاق افتاده است، با توجه به اینکه سیارک‌ها زمانی که در "پیله پیش سیاره‌ای" شکل گرفتند، یک دیسک عظیم غنی از هیدروژن و غبار که منظومه شمسی نوپا را احاطه کرده است، یخی بودند. با گذشت زمان، سیارک‌ها به دلیل اثرات خورشید گرم شدند و باعث ذوب شدن یخ در بخار آب در فضا شدند.

این فرآیند منجر به تشکیل یک دیسک بخار آب در اطراف کمربند سیارکی شد. با پراکنده شدن این بخار به سمت خورشید، با سیارات درونی مانند زمین برخورد کرد و باعث شد که آنها با این بخار "آبیاری" شوند.

با جذب آب توسط زمین، فرآیند‌های طبیعی مانند تراکم و تبخیر آغاز شد که منجر به تشکیل اقیانوس‌ها و رودخانه‌ها و شروع چرخه مداوم آب شد که هنوز هم اتفاق می‌افتد.

از طریق مدل جدید، محققان توانستند محاسبه کنند که چه مقدار آب برای تشکیل اقیانوس‌ها و رودخانه‌های روی زمین مورد نیاز است.

داده‌های اخیر از ماموریت‌هایی مانند Hayabusa۲ و OSIRIS-REx که سیارک‌هایی مشابه سیارک‌هایی را که در تشکیل دیسک اولیه بخار آب نقش داشتند، کاوش کردند، حمایت بیشتری از این فرضیه نشان داده است.

مرحله بعدی شامل استفاده از شبیه سازی‌های دیجیتال برای مطالعه فرآیند حذف گاز‌ها از یخ، پراکندگی بخار آب و نحوه جذب آن توسط سیارات است.

این گزارش توسط کوئنتین کرال، اخترفیزیکدان رصدخانه پاریس - PSL، دانشگاه سوربن، دانشگاه شهر پاریس تهیه شده است.

منبع: ایندیپندنت