Teadlaste seas kõige laialdasemalt levinud teooria kohaselt on meil komeete ja asteroide, mida Maa vee eest tänada. Kuid see pole nii lõigatud ja kuivatatud. See on endiselt natuke mõistatus ja uus uuring viitab sellele, et mitte kogu Maa vesi ei jõudnud meie planeedile niimoodi.
Vesinik on universumi kõige rikkalikum element ja see on Maa vett ümbritseva küsimuse keskmes. Uut uuringut juhtis Arizona osariigi ülikooli maa- ja kosmoseuuringute ning molekulaarteaduste kooli regentside professor Peter Buseck. Selles väidavad autorid, et vesinik tuli vähemalt osaliselt Päikese udust, pärast Päikese tekkimist järele jäänud gaasi- ja tolmupilvest.
Enne kui uurime selle uue uuringu üksikasju, on kasulik uurida pikaajalist teooriat, mille see võib asendada.
Pikka aega uskus enamik teadlasi, et vesi komeetidest ja asteroididest on pärit Maalt vee päritolust. Kõik algab Päikese tekkimisest.
Kui Päike moodustus molekulaarsest pilvest, pühkis ta suurema osa materjalist pilves, jättes pisut üle kõige muule: planeetidele, asteroididele ja komeetidele. Kui Päike eluga ühinemise tõttu puhkes, saatis võimas päikesetuul oma välimistest kihtidest palju vesinikku kaugemale, kui täna asuvad sisemised kivised planeedid - Merkuur, Veenus, Maa ja Mars.
See on gaasihiiglaste valdkond, ja mis veelgi olulisem, komeedid ja asteroidid. Komeedid on jäised, kivised kehad, arvatakse, et need sisaldavad märkimisväärses koguses varajase päikese poolt puhutud vesinikku ja ka asteroide, ehkki vähemal määral. Neist sai oluline vesiniku reservuaar.
Maa moodustumisel oli see sula pall, selle pind hoiti korduvalt kokkupõrkel asteroididega selles olekus. Siiani oli nii hea, kuna varajane Päikesesüsteem oli palju kaootilisem koht kui praegu. Kui asteroidid ja komeedid tabasid seda kuuma maad, keedeti vesi ja selles olev vesinik kosmosesse. Kuna Maa aja jooksul jahtus, lasti komeedi ja asteroidi kokkupõrgetest tekkinud vesi Maal kondenseeruda ning seda ei tohi kosmosesse keeta. Vesi takerdus.
Selle tõenduseks on isotoopide suhe. Deuteeriumi raske vesiniku isotoobi ja normaalse vesiniku suhe on keemiline signaal. Kahel sama suhtega veekogul peab olema sama päritolu, mõtteviis läheb edasi. Ja Maa ookeanides on sama suhe kui asteroididel.
See on väga laialt levinud teooria, kuidas vesi Maale jõudis, väga lihtsustatud versioon.
Kuid teadlased on valesti sisustatud, püüdes alati asjadest paremat ja põhjalikumat arusaamist saada. Enne kui see uusim uuring välja tuli, seati nad kahtluse alla komeetide teooriasse.
Mõned teadlased uurisid seda küsimust juba 2014. aastal, uurides erinevas vanuses meteoriite. (Meteoriidid on lihtsalt Maad tabanud asteroidid.) Esmalt vaadeldi nn süsinikkondiitrite meteoriite. Nad on vanimad, kellest me teame, ja nad moodustusid umbes samal ajal kui Päike. Nad on Maa peamised ehitusplokid.
Järgmisena uurisid nad meteoriite, mis meie arvates pärinevad suurest asteroidist Vesta. Vesta moodustus Maaga samas piirkonnas, umbes 14 miljonit aastat pärast Päikesesüsteemi sündi. Selle 2014. aasta uuringu kohaselt sarnanesid iidsed meteoriidid Päikesesüsteemi suuremahulise koostisega ja neis on palju vett, nii et neid on peetud laialdaselt Maa vee allikaks.
Selle 2014. aasta uuringu mõõtmised näitasid, et nendel meteoriitidel on sama keemia kui Maal leiduvatel süsinikulistel kondiitritel ja kivimitel. Nad jõudsid järeldusele, et kõige tõenäolisem veeallikas on süsihappegaasi chondritid. Omal ajal ütles uuringu üks autoritest Horst Marschall: “Uuring näitab, et Maa vesi akredeerus tõenäoliselt kaljuga samal ajal. Planeet moodustus niiske planeedina, mille pinnal oli vesi. ” Selle uuringu taga olev meeskond tunnistas, et osa meie veest pärineb löökidest.
Mis viib meid selle uue uuringuni, mis kinnitab 2014. aasta uuringu järeldusi.
Selle uue uuringu autorid väidavad, et ookeanid ja nende isotoopide suhe ei pruugi kogu lugu rääkida. "See on kogukonnas pisut pimeala," ütles Arizona osariigis Tempe'is asuva Arizona osariigi ülikooli maa ja kosmoseuuringute kooli astrofüüsika professor Steven Desch. "Kui inimesed mõõtsid ookeanivees [deuteeriumi ja vesiniku] suhet ja nägid, et see on üsna lähedal sellele, mida me näeme asteroidides, oli alati lihtne uskuda, et see kõik pärineb asteroididest." Neid on raske süüdistada; see on üsna veenev tõend.
"See on kogukonnas natuke pime koht." - Steven Desch, Maa ja kosmoseuuringute kool, ASU.
Desch ja teised selle uue uuringu autorid osutavad 2015. aastal avaldatud uuringutele, mis näitavad, et Maa ookeanid ei pruugi Maa ürgset vett esindada. Ookeanid võisid tsükliseda pinna ja sügavama Maa vee sügavama veehoidla vahel. See võib aja jooksul suhet muuta ja see võib tähendada, et see sügavam vesi esindab vähemalt mõnda osa Maa tõelisest ürgsest veest. Ja see vesi võis olla pärit otse Päikese udust, mitte komeedi ja asteroidi mõjude kaudu.
Uuringus arendatakse Maa moodustumise uut teoreetilist mudelit, et selgitada neid erinevusi Maa ookeanides ja südamiku vahevööndi vesiniku vesiniku vahel.
See uus mudel näitab suuri veega logitud asteroide, mis on moodustatud miljarditeks aastateks planeetideks planeedil Päikese ümber tiirlevas päikesekeses. Need planeetide embrüod kannatasid järjestikusel kokkupõrkel ja nad kasvasid kiiresti. Lõpuks, nende sõnul sulas piisavalt võimas kokkupõrge suurima embrüo pinna magma ookeani. Sellest suurimast embrüost sai Maa.
Sellel suurel embrüol oli piisavalt gravitatsiooni atmosfääri hoidmiseks ja see meelitas päikese moodustumiseks gaasid, sealhulgas vesiniku, kõige ohtrama. Päikese udus sisalduv vesinik sisaldas vähem deuteeriumi ja on kergem kui asteroidne vesinik. See lahustus Maa magma ookeani sula rauas.
Vesinikku tõmmati isotoopseks fraktsioneerimiseks Maa keskpunkti. Vesinikku tõmbab raud ja meelitas raua abil Maa tuuma. Deuteerium, raske vesiniku isotoop, jäi magmasse, mis jahtus, moodustades Maa vahevöö. Jätkuvad löögid tõid Maale rohkem vett ja massi, kuni see jõudis massini, mis ta on täna.
Selle uue mudeli põhipunkt on see, et vesiniku tuum Maa tuumas erineb vesist vahevöös ja ookeanides. Tuumvees on palju vähem deuteeriumi. Aga mida see kõik tähendab?
Uus mudel võimaldas autoritel hinnata Maa kasvades ja arenedes asteroidide mõju tagajärjel tekkinud veekoguseid, võrreldes sellega, kui palju tuli Maa moodustumisel päikesesummast. Nende järeldus? "Maa vee molekuli 100 molekuli kohta tuleb üks või kaks Päikese udust," ütles Arizona osariigi ülikooli molekulaarteaduste kooli ning maa ja kosmoseuuringute kooli abiprofessor Jun Wu ja kaasautor. õping.
See uuring on uus vaade planeetide kujunemisele, arengule ja sellele, kuidas varane elu võiks noorel planeedil õitseda.
“See mudel viitab sellele, et vee paratamatu moodustumine toimub tõenäoliselt ekstrasolaarsüsteemide kõigil piisavalt suurtel kivistel eksoplaneetidel. Minu arvates on see väga põnev. ” - Jun Wu, ASU molekulaarteaduste kool ning Maa ja kosmoseuuringute kool, kaasautor.
Varem arvasime, et ainsad planeedid, kus neil võiks olla elu, peavad olema päikesesüsteemis, kus on palju vett kandvaid asteroide ja komeete. Kuid see ei pruugi nii olla. Teistes päikesesüsteemides pole kõigil Maa-sarnastel planeetidel juurdepääs veega laetud asteroididele. Uus uuring viitab sellele, et kõik elamiskõlblikud eksoplaneedid võisid oma süsteemis vett päikeseenägust saada. Maa peidab oma sisemuses suurema osa veest. Maal on vahevöös umbes kaks ookeani ja tuumas 4 või 5 ookeani. Eksoplaneedid võivad olla sarnased.
"See mudel viitab sellele, et vee vältimatu moodustumine toimub tõenäoliselt ekstrasolaarsüsteemide kõigil piisavalt suurtel kivistel eksoplaneetidel," ütles Wu. "Minu arvates on see väga põnev."
Selles uues mudelis on siiski üks ettevaatlik punkt ja see hõlmab vesiniku fraktsioneerimist. Pole hästi mõistetav, kuidas deuteeriumi ja vesiniku suhe muutub, kui element lahustub rauas, mis on selle uue mudeli keskmes. Seda tuli selles uues uuringus hinnata.
Üldiselt sobib uus uuring hästi teiste maavee uuringutega. Kui vesiniku fraktsioneerimisega on veel tööd tehtud, saab uut mudelit rangemalt katsetada.
- AGU pressiteade: “Teadlased teoreetivad Maa vee uut päritolu lugu”
- Uurimistöö: „Maa vee päritolu: kondroproteesi pärssimine pluss merituuma gaasistamine ja vesiniku säilitamine südamikus“
- Uurimistöö: “Tõendid ürgvee kohta Maa sügavas vahevöös”
- Uurimistöö: „Vee varajane sisemine päikesesüsteem süsinikkontserdilaadsetest allikatest“
- Vikipeedia: Päikesesüsteemi kujunemine ja areng
- Vikipeedia: 4 Vesta
