دانشمندان منشأ آب روی زمین را پیدا کرده اند – و می گویند که این از همه سیارک ها ناشی نشده است

زمین با عرضه فراوان آب مایع ، زمین یکی از معدود مکان های جهان است که زندگی می تواند توسعه و شکوفا شود.

اما دانشمندان مدتهاست که تعجب کرده اند که دقیقاً تمام آب زندگی ما در وهله اول از کجا آمده است.

سرانجام ، دانشمندان دانشگاه آکسفورد جواب این پاسخ را دارند – و می گویند ، برخلاف تصور عامه ، آب زمین از همه به وجود نیامد.

در عوض ، محققان معتقدند که مواد تشکیل دهنده آب در اقیانوس ها و رودخانه های ما از همان ابتدا بخشی از زمین بودند.

در مطالعه خود ، این تیم یک سیارک نادر ساخته شده از ماده ای بسیار شبیه به زباله های صخره ای را که برای ساختن زمین جمع شده بودند ، تجزیه و تحلیل کردند.

دانشمندان با استفاده از یک پرتوی قدرتمند از اشعه ایکس ، دریافتند که این مواد در هیدروژن “فوق العاده غنی” هستند که در هنگام ترکیب با اکسیژن آب را تشکیل می دهند.

تام بارت ، نویسنده ، دانشجوی دکترا در دانشگاه آکسفورد ، به MailOnline گفت: “نتیجه گیری بزرگ این مطالعه این است که هیدروژن ، و با افزودن مواد تشکیل دهنده آب ، توسط بلوک های ساختمانی اصلی آن در زمین گنجانیده شده است و آن را به یک نتیجه اجتناب ناپذیر از شکل گیری سیاره ما تبدیل می کند.

“این ممکن است به این معنی باشد که آب روی سطح سیارات به همان اندازه که قبلاً تصور می شد بعید نیست.”

برای توضیح اینکه چگونه زندگی قادر به توسعه روی زمین بود ، و اینکه آیا می تواند در سیارات دیگر وجود داشته باشد ، دانشمندان ابتدا باید بفهمند که چگونه آب مایع وجود دارد.

ما می دانیم که آب روی زمین با ترکیبی از هیدروژن و اکسیژن تشکیل شده است ، بنابراین بحث اغلب در مورد چگونگی ورود این عناصر به زمین متمرکز شده است.

بسیاری معتقد بودند که صخره هایی که برای ساختن زمین 4.55 میلیارد سال پیش جمع شده اند ، در هیدروژن بسیار ضعیف بودند تا تمام آب هایی را که امروز در کره زمین می بینیم توضیح دهند.

بنابراین پیشنهاد شده است که آب ممکن است از صخره های فضایی سرشار از هیدروژن یا پوشیده از یخ از جاهای دیگر جهان که 100 میلیون سال پیش به زمین برخورد کرده اند ، باشد.

از آنجا که ما نمی توانیم ببینیم که زمین اولیه به طور مستقیم چگونه است ، بهترین راه برای آزمایش این نظریه ، جستجوی شهاب سنگ هایی است که از زمان شکل گیری این سیاره در فضا حرکت کرده اند.

در مطالعه جدید خود ، که در مجله ICARUS منتشر شده است ، محققان یک شهاب سنگ لگ 12252 را که در قطب جنوب یافت شده بود ، مطالعه کردند.

LAR 12252 یک نوع نادر از شهاب سنگ به نام “chondrite enstatite” است که ترکیبی شبیه به زمین اولیه است.

یک تیم تحقیقاتی فرانسوی پیش از این نشان داده بودند که این سنگ حاوی هیدروژن است که در داخل ساختارهای کروی کوچک به نام chondrules پنهان شده است.

محققان یک شهاب سنگ نادر موجود در قطب جنوب (تصویر) را که دارای همان ترکیب مشابه زمین اولیه است ، تجزیه و تحلیل کردند. مطالعه آنها نشان داد که این سنگ فضایی از نظر هیدروژن ، یکی از مواد تشکیل دهنده آب بسیار غنی تر از حد انتظار است

اما نحوه انجام مطالعه آنها به این معنی نیست که مشخص نیست که آیا این هیدروژن یک قسمت اصلی “ذاتی” از سنگ است یا اینکه آیا آلودگی از زمین است یا خیر.

برای کسب اطلاعات بیشتر دکتر بارت و نویسندگان وی از تکنیکی به نام جذب اشعه ایکس در نزدیکی طیف سنجی ساختار لبه استفاده کردند.

این کار با درخشش یک پرتوی اشعه ایکس بسیار قدرتمند بر روی مواد و نگاه کردن به هر اتم جذب انرژی می کند تا بتواند از این عنصر استفاده کند و چه نوع شیمیایی آن بخشی از آن است.

هنگامی که محققان اشعه ایکس را روی لبه های کندرولها درخشیدند ، جایی که آب قبلاً پیدا شده بود ، دریافتند که این مناطق در یک شیمیایی به نام سولفید هیدروژن بسیار غنی هستند.

از آنجا که این سنگ هنگام شکل گیری بسیار شبیه به ترکیب زمین است ، این نشان می دهد که این سیاره ممکن است قبلاً هیدروژن کافی برای تشکیل آب مایع داشته باشد.

دکتر برایسون می گوید: “کار ما نشان می دهد که آب نیازی به تحویل سیارک ها ندارد.

“ماده ای که زمین ایجاد کرده است احتمالاً حاوی هیدروژن کافی ، در قالب سولفید هیدروژن ، برای توضیح کل بودجه آب زمین است.”

علاوه بر این ، محل مواد شیمیایی غنی از هیدروژن در شهاب سنگ نشانه ای قوی است که یافته های آنها دقیق است.

محققان با استفاده از یک پرتوی قدرتمند از اشعه ایکس دریافتند که برخی از قسمت های این سنگ فوق العاده سرشار از سولفید هیدروژن هستند. این بدان معنی است که زمین اولیه ممکن است از همان ابتدا تمام هیدروژن مورد نیاز خود را داشته باشد

از آنجا که این نوع شهاب سنگ برای بلوک های ساختمانی زمین بسیار خوبی است ، محققان معتقدند که دیگر نیازی به سیارک ها برای تحویل آب به کره زمین وجود ندارد زیرا در اینجا هیدروژن کافی در اینجا وجود داشته است

در حالی که مواد اطراف کندرولهای کروی سرشار از سولفید هیدروژن بود ، قسمت هایی از شهاب سنگ که دارای علائم آلودگی مانند ترک یا زنگ زدگی نبود.

این به محققان می گوید که هیدروژن موجود در شهاب سنگ باید قبل از رسیدن به زمین بخشی از ساختار آن باشد.

دکتر جیمز برایسون ، نویسنده همکار ، دانشیار کانی شناسی در دانشگاه آکسفورد ، به MailOnline گفت: “ما کاملاً اطمینان داریم که شهاب سنگ هایی که اندازه گیری کرده ایم سرکوب خوبی از بلوک های ساختمانی زمین است.

این امر به این دلیل است که شهاب سنگ حاوی همان نسبت ایزوتوپهای پایدار ، انواع عناصر است که در نزدیکی فضای داخلی زمین یافت می شود.

این بدان معنا نیست که هیچ یک از آب زمین از تأثیرات سیارک ناشی نمی شود ، زیرا ما شواهد خوبی داریم که نشان می دهد مقداری آب روی سطح سیاره از این طریق تحویل داده شده است.

با این حال ، این نشان می دهد که برخی از آب های موجود در سطح و بیشتر آب موجود در فضای داخلی ، که اکثریت روی کره زمین است ، از ابتدا در آنجا بود.

دکتر برایسون می گوید: “یافته های ما فقط نشان می دهد که هیدروژن کافی از آغاز آن برای ایجاد آب فراوان در زمین وجود داشته است – ما نمی دانیم چه موقع یا چگونه اتفاق افتاده است ، اما امیدواریم که تحقیقات ما باعث الهام بخش این سؤالات شود.”