زمین به تنهایی منابع آب خویش را تولید کرده است

به گزارش دیجیتالر، برخلاف داده های پژوهش های اخیر در خصوص نقش سیارک ها در آوردن آب از فضا به زمین، یک پژوهش جدید نشان داده است که سیارک ها نقشی در این فرایند نداشته اند و زمین خودش آب را تولید کرده است.

به گزارش دیجیتالر به نقل از ایسنا و به نقل از اسپیس، برخلاف نظریه رایجی که می گوید دنباله دارها یا سیارک های یخی، آب را به زمین تازه متولد شده خشک رسانده اند، یک پژوهش جدید نشان داده است که این سیاره امکان دارد اولین منبع آب را خودش تولید کرده 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 اظهار داشت: در این شرایط، آب بعنوان یک محصول جانبی طبیعی تشکیل می شود که از تمام شیمی رخ داده سرچشمه می گیرد.
منحصربه فرد بودن زمین در منظومه شمسی تا حدودی به علت آب فراوانی است که بر ۷۰ درصد سطح آن تسلط دارد و خیلی بیشتر از هر سیاره دیگری در همسایگی کیهانی ما است. در هر حال، این مورد که این مقدار آب چه زمانی و از کجا آمده، یک معما باقی مانده است که دانشمندان هنوز پاسخی مستقیم و قطعی برای آن پیدا نکرده اند.
یکی از نظریه های رایج نشان داده است که برخورد سیارک ها احیانا بیشتر آب سیاره را تأمین کرده است اما بعضی از پژوهشها نشان داده اند که آب محبوس شده در سیارک ها از نظر شیمیایی با آب روی زمین متفاوت می باشد. حالا 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.
برپایه این پژوهش جدید، اگر زمین تازه متولد شده ۰.۲ تا ۰.۳ برابر اندازه کنونی سیاره و کمی بزرگ تر از آنچه پیش تر تصور می شد بوده باشد، خودش آب را تأمین کرده 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 کرده باشد.
در آن صورت، زمین جوان به اندازه کافی بزرگ بوده است که بتواند برای مدت طولانی در جو خود بماند و احیانا از نظر هیدروژن بسیار غنی تر از مقدار کمی بوده است که امروزه می بینیم. جو کنونی زمین شامل ۷۸ درصد نیتروژن است و هیدروژن فقط کمتر از یک قسمت در میلیون پوشش محافظ سیاره را تشکیل می دهد.
شاهار اظهار داشت: با تغییر دادن شرایط اولیه شکل گیری زمین، به آسانی می توانیم آب زیادی را تولید نماییم که هم به سیاره و هم به جو آن برود.
چنین جو غنی از هیدروژن، به صورت منظم در اطراف خیلی از سیارات سنگی تازه تشکیل شده فراتر از منظومه شمسی دیده می شود. رایج ترین انواع سیارات فراخورشیدی، ابرزمین هایی به شمار می روند که بزرگ تر از زمین اما کوچک تر از نپتون هستند. ستاره شناسان پیش تر 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 افزود: سیارات فراخورشیدی جوان معمولاً 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 خویش را روی ترکیب سیاره جوان به جا می گذارند.
بنابراین، گروه شاهار به جای یادگیری در رابطه با سیارات فراخورشیدی از راه مطالعه زمین، با در نظر گرفتن زمین بعنوان یک سیاره فراخورشیدی، این هنجار را معکوس کردند. آنها با استفاده از یافته های پژوهش سیاره های فراخورشیدی، یک پوشش هیدروژنی را در اطراف زمین جوان شبیه سازی کردند و مفهوم تکامل سیاره را در آن مورد بررسی قرار دادند.
شاهار اظهار داشت: ما دریافتیم که با در نظر گرفتن زمین بعنوان یک سیاره فراخورشیدی که توسط هیدروژن احاطه شده است، می توانیم خیلی از خصوصیت های زمین همچون محتوای آب موجود در آنرا توضیح دهیم.
پژوهشگران در این پروژه، مدلی را برای مطالعه ۲۵ ترکیب و ۱۸ واکنش شیمیایی متفاوت ایجاد کردند. آنها 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 ایجاد کرده است. همچنین، آنها دریافتند که ذخایر آب فراوان این سیاره بعنوان یک نتیجه ساده این واکنش های شیمیایی پدید آمده اند.
این گروه پژوهشی گفتند که دیدن حرکت مولکول های هیدروژن سبک از جو زمین به فضای درونی مذاب آن در اوایل تاریخ زمین، به دو پرسش دیرینه پاسخ می دهد.
چگونه مقادیر زیادی از آب مایع در سطح زمین وجود داشته است؟ چرا هسته سیاره که عموما آهن است، چگالی کمتری نسبت آنچه دانشمندان فکر می کنند دارد؟ شاهار اضافه کرد: ما با مشاهده مجموعه بزرگ داده های در ارتباط با سیارات فراخورشیدی، اطلاعات جدیدی را در مورد سیاره خود آموختیم. پاسخ دادن به این پرسش ها از منظر علوم زمین و ستاره شناسی، یک مبحث کلیدی بود.
این پژوهش، در مجله «Nature» به چاپ رسید.

منبع: دیجیتالر

1402/01/27

09:08:56

5.0 / 5

466

تگهای خبر: تولید

این مطلب دیجیتالر را می پسندید؟

(1)

(0)

تازه ترین مطالب مرتبط

کامنت بینندگان دیجیتالر در مورد این مطلب

کامنت شما در مورد این مطلب

نام:

ایمیل:

کامنت:

سوال:

= ۶ بعلاوه ۱