منشاء آب زمین از کجاست؟
دیجیتالر: اصفهان در مطالعه ای که بتازگی توسط تیمی از پژوهشگران دانشگاه مریلند انجام شده است، بمنظور آگاهی از منشاء آب سیاره زمین، دانشمندان هفت شهاب سنگ ذوب شده یا آکندریت (achondrite) را تحلیل و بررسی کردند. این شهاب سنگ ها میلیاردها سال بعد از متلاشی شدن از حداقل پنج سیاره کوچک به زمین برخورد کرده اند.
به گزارش دیجیتالر به نقل از ایسنا و به نقل از سی تک دیلی، یک مطالعه جدید دانشمندان را یک قدم به پاسخ این پرسش که منشاء آب سیاره زمین از کجاست، نزدیک کرده است. در حقیقت، ۷۱ درصد از سطح زمین را آب تشکیل می دهد، اما هیچ کس نمی داند که چگونه و چه زمانی چنین مقادیر عظیمی از آب به زمین رسیده است.
در این مطالعه که به سرپرستی Megan Newcombe، استاد رشته زمین شناسی از دانشگاه مریلند انجام شده است، پژوهشگران شهاب سنگ های ذوب شده ای را که از زمان شکل گیری منظومه شمسی، در حدود ۴ و نیم میلیارد سال پیش، در فضا شناور بودند را تحلیل و بررسی کردند.
بر اساس تحقیقات انجام شده، آنها دریافتند که این شهاب سنگ ها دارای مقادیر خیلی کم آب هستند. در حقیقت، آنها جزء خشک ترین مواد فرازمینی هستند که تا حالا بررسی شده اند.
این نتایج به پژوهشگران اجازه می دهد که این شهاب سنگ ها را به عنوان منبع اصلی آب سیاره زمین رد کنند. از جانب دیگر، این پژوهش منبع بسیار مهمی برای جستجوی آب و زندگی بر روی سیاره های دیگر شمرده می شود. همین طور به دانشمندان کمک می نماید تا از شرایط بعید و دور از ذهنی که زمین را به سیاره ای قابل سکونت تبدیل نموده است آگاهی یابند.
در این رابطه، Newcombe اظهار داشت: با عنایت به این که سیاره زمین سیاره ای کوچک و نسبتا نزدیک به خورشید است، دستیابی به آب و وجود اقیانوس ها برای این سیاره یک چالش است.
در این مطالعه، تیم پژوهشگران هفت شهاب سنگ ذوب شده یا آکندریت (achondrite) را تحلیل و بررسی کردند. این شهاب سنگ ها میلیاردها سال بعد از متلاشی شدن از حداقل پنج سیاره کوچک به زمین برخورد کردند. این سیاره های کوچک، اجرامی هستند که در نتیجه برخورد، سیاره های منظومه شمسی را ایجاد کرده اند. در فرآیندی به نام ذوب، خیلی از این سیاره های کوچک در اثر فروپاشی عناصر رادیواکتیو در اوایل پیدایش منظومه شمسی گرم شدند و موجب شد که آنها به لایه هایی با پوسته، گوشته و هسته تقسیم شوند.
از آنجا که این شهاب سنگ ها بتازگی به زمین سقوط کرده اند، این آزمایش اولین باری است که توسط پژوهشگران بر روی آنها به انجام می رسد.
در این مطالعه، Liam Peterson، دانشجوی فارغ التحصیل زمین شناسی از دانشگاه مریلند (UMD)، از یک میکرو کاوشگر الکترونی برای اندازه گیری سطح منیزیم، آهن، کلسیم و سیلیکون استفاده کرد، سپس به پژوهشگری به نام Newcombe در لابراتوار Carnegie موسسه علوم زمین و سیارات پیوست تا مقادیر آب آنها را با دستگاه طیف سنجی جرمی یونی ثانویه اندازه گیری نماید.
برای کاهش آلودگی، پژوهشگران ابتدا نمونه های خودرا در یک اجاق خلاء با دمای پایین پختند تا هرگونه آب سطحی را از آنها حذف نمایند. سپس، قبل از آنالیز نمونه ها در طیف سنج جرمی یونی ثانویه، نیاز بود تا نمونه ها یک دفعه دیگر خشک شوند.
Newcombe می گوید: «من مجبور شدم نمونه ها را بیش از یک ماه زیر یک توربو پمپ، یک خلاء باکیفیت بالا، بگذارم تا میزان آب زمینی موجود در آنها به اندازه کافی پایین بیاید.»
برخی از نمونه های شهاب سنگ از درون منظومه شمسی، جایی که زمین در آن قرار دارد و بطور معمول با شرایط گرم و خشک فرض می شود، آمده است. نمونه های کمیاب تر دیگر از قسمت های بیرونی سردتر منظومه به دست آمده اند. باوجود این که تصور می شد آب از بیرون از منظومه شمسی به زمین آمده، هنوز مشخص نشده است که چه نوع اجسامی می توانند آن آب را در سراسر منظومه شمسی حمل کنند.
Sune Nielsen، یکی از اعضای این مطالعه، می گوید: «به طور ضمنی فرض بر این بود که چون تعدادی از اجرام از منظومه شمسی بیرونی هستند، باید مقدار زیادی آب نیز داشته باشند.» اما یک زمین شناس در موسسه تحقیقاتی اقیانوس شناسی Woods Hole می گوید: «مقاله ما نشان میدهد که اینطور نیست، بمحض ذوب شدن شهاب سنگ ها، هیچ آبی باقی نمی ماند.»
پس از تحلیل و بررسی نمونه های شهاب سنگ آکندریت، پژوهشگران دریافتند که مقدار آبی که جرم این شهاب سنگ ها را تشکیل می دهد، کمتر از دو میلیونم جرم آنها است. برای مقایسه، مرطوب ترین شهاب سنگ ها، گروهی به نام کندریت های کربنی هستند که حاوی حدود ۲۰ درصد آب از نظر وزنی هستند. همچنین، این شهاب سنگ ها در مقایسه با نمونه های شهاب سنگ مورد مطالعه Newcombe و همکارانش صد هزار برابر بیشتر دارای آب هستند.
صرف نظر از این که این سیاره ها از کجا در منظومه شمسی منشاء گرفته اند و در ابتدا شامل چه میزان آب بوده اند، این بدان معناست که گرم شدن و ذوب شدن سیاره های کوچک منجر به از دست دادن تقریباً کل آب می شود. Newcombe و همکارانش دریافتند که برخلاف تصور رایج، همه اجرام بیرونی منظومه شمسی غنی از آب نیستند و این امر موجب شد که آنها به این نتیجه برسند که احتمالاً آب بوسیله شهاب سنگ های ذوب نشده یا کندریت به زمین رسیده است.
در رابطه با این مطالعه، Newcombe معتقد می باشد که یافته های آنها کاربردهایی فراتر از زمین شناسی دارد. دانشمندان خیلی از رشته های دیگر، خصوصاً پژوهشگران سیارات فراخورشیدی، به علت ارتباط عمیق این مطالعه با موضوع حیات، به اطلاعات در رابطه با منشا آب زمین علاقمند هستند.
همچنین، او معتقد است: «برای این که بتوانیم درک صحیحی از منظومه های خورشیدی دیگر داشته باشیم، در ابتدا باید منظومه شمسی خودمان را بشناسیم.»
نتایج این مطالعه بتازگی در ژورنال Nature انتشار یافته است.
منبع: digitaler.ir
این مطلب را می پسندید؟
(1)
(0)
تازه ترین مطالب مرتبط
نظرات بینندگان در مورد این مطلب