Maa vee päritolu kahtluse alla seatud

Uute uuringute kohaselt võis Maa vesi pärineda nii asteroididest kui ka gaasist, mis on jäänud Päikese moodustamisest järele. Avastusel on sügav mõju nii maakera elu päritolule kui ka mujal universumis elamise võimalusele.

Ajakirjas Journal of Geophysical Research: Planeedid avaldatud uuring seab kahtluse alla varasema veendumuse Maa veeallika kohta, viidates sellele, et vesinik, mis moodustab suurema osa veemolekulist, võis pärineda Päikese udust, gaasipilvedest ja tolmust jäänud meie tähe moodustamisest.

Varasemad mudelid on pakkunud, et Maa vesi tarniti asteroidi löögi kaudu

Varasemad mudelid on ühendanud Maalt leiduva vee asteroidides leiduva veega, mis tähendab, et suurem osa planeedi pinnale jõudnud veest oli nende objektide mõju. Deuteeriumi, vesiniku raskema isotoobi ratsioon merevees sarnaneb asteroididel leiduva suhtega. Teadlased on seda vesiniku leidmise meetodit tavapäraselt kasutanud vee päritolu avastamiseks lihtsalt seetõttu, et see on universumi kõige rikkalikum element.

Maa horisont, nagu seda nähakse rahvusvahelise kosmosejaama (NASA) pardal

Arizona osariigi ülikooli maapealse ja kosmoseuuringute ning molekulaarteaduste kooli regentside professori Peter Busecki juhitud meeskond kasutas uurimist erinevalt.

Temizis Arizonas asuva Arizona osariigi ülikooli maa- ja kosmoseuuringute kooli astrofüüsika professor ja uue uuringu kaasautor Steven Desch selgitab: „Kui inimesed mõõdavad ookeanivees [deuteeriumi ja vesiniku] suhet. ja nad näevad, et see on üsna lähedal sellele, mida me asteroidides näeme, oli alati lihtne uskuda, et see kõik pärineb asteroididest. ”

Paberi autorid läksid kaugemale, viidates sellele, et Maa ookeanides olev vesinik ei esinda vesinikku kogu planeedil. Maa sügaval, tuuma ja vahevöö vahelise piiri lähedal asuvates vesiniku proovides on märkimisväärselt vähem deuteeriumi, mis näitab, et vesinik ei pruukinud pärineda asteroididest. Maa vahevööst on leitud ka väärisgaaside heeliumi ja neooni, millele on päikesesummist päranduseks isotoopsed allkirjad.

Nende uue teoreetilise mudeli eesmärk on selgitada neid lahknevusi.

Maa päritolu uus mudel

Paberis soovitatud uue mudeli kohaselt hakkasid mitu miljardit aastat tagasi planeediks arenema suured vesised asteroidid, samal ajal kui päikese udukogu veel keerles ümber Päikese.

Need asteroidid, mida tuntakse kui planeetide embrüoid, põrkasid kokku ja kasvasid kiiresti. Lõpuks tõi kokkupõrge piisavalt energiat, et sulatada suurima embrüo pind magma ookeani. Sellest suurimast embrüost saab lõpuks Maa.

Kunstniku ettekujutus vastloodud planeedisüsteemi (NASA) ümbritsevast tolmust ja gaasist

Päikese udust pärit gaasid, sealhulgas vesinik ja väärisgaasid, tõmmati suure magmaga kaetud embrüo abil varase atmosfääri moodustamiseks sisse. Nebulaarne vesinik, mis sisaldab vähem deuteeriumit ja on kergem kui asteroidne vesinik, on lahustatud magma ookeani sularauda.

Isotoopseks fraktsioneerimiseks kutsutud protsessi abil tõmmati vesinik noore Maa keskpunkti poole. Vesinikku, mida köidab raud, vedas südamik metalli abil, samas kui suurem osa raskemast isotoobist, deuteeriumist, jäi magmasse, mis lõpuks jahtus ja muutus vahevööks, selgus uuringu autoritest. Seejärel jätkas väiksemate embrüote ja muude esemete mõju vee ja üldmassi lisamisele, kuni Maa saavutas oma lõpliku suuruse.

See uus mudel jätaks Maad väärisgaasidega sügavale vahevöösse ja südamikus madalama deuteeriumi ja vesiniku suhte kui mantel ja ookeanid.

Autorid kasutasid mudelit, et hinnata, kui palju vesinikku tuli igast allikast. Nad jõudsid järeldusele, et enamik neist on asteroidse päritoluga, kuid osa Maa veest tuli päikesesuust.

"Maa vee molekuli 100 molekuli kohta tuleb üks või kaks Päikesest udust," ütles Arizona osariigi ülikooli molekulaarteaduste kooli ning maa ja kosmoseuuringute kooli abiprofessor Jun Wu, kes on selle juhtiv autor. Uuring.

Rohkem inspireeriv mudel?

Kuna me mõistame selgelt vedela vee tähtsust elus, võib see mudel pakkuda teadlastele uusi vaatenurki elu arengule ja teiste planeetide võimekusele. See soovitab, et vaatamata sellele, et neil puudub juurdepääs asteroidide mõju tõttu pakutavale veevärgile, võib eksoplaneetide planeedil veel järelejäänud gaasi päikesevarjude tõttu olla vedelat vett.

Wu ütles: „See mudel viitab sellele, et vee vältimatu moodustumine toimub tõenäoliselt ekstrasolaarsete süsteemide kõigil piisavalt suurtel kivistel eksoplaneetidel.

"Minu arvates on see väga põnev."

Selle uue mudeliga avaldas muljet ka Carnegie teadusasutuse geokeemik Anat Shahar, kes uuringuga ei tegelenud: „See artikkel on väga loominguline alternatiiv vanale probleemile.

"Autorid on teinud head tööd, et hinnata, millised oleksid need erinevad fraktsioneerimistegurid ilma katseteta."

Nagu Shahar soovitab, on järgmine samm astrokeemikute jaoks selle mudeli testimiseks eksperimenteerimise arendamine. See võib hõlmata vesiniku fraktsioneerimisteguri uurimist, mis kirjeldab, kuidas deuteeriumi ja vesiniku suhe muutub, kui element lahustub rauas - seda on praegu veel tundmatu ja seda on keeruline mõõta.

Algne uurimistöö: „Maa vee päritolu: kondrogeenne pärand pluss hävitamise ja vesiniku säilitamine tuumas