Vesi, vesi kõikjal ... Coleridge'i mereäärseid iidseid meremehi vaevab veepuudus, kui nad olid ümbritsetud asjade merega, ja kuigi 70% Maa pinnast katab tõepoolest vesi (millest 96% on soolane vesi, seega pole tilkagi juua), on seal tõesti sugugi mitte nii palju - isegi mitte kogu planeedi massiga võrreldes. Vähem kui 1% Maast on vesi, mis teadlastele tundub veider, sest Päikesesüsteemi moodustumise tavamudelite põhjal oleks pidanud olema palju rohkem vett, mis Maa kaelas metsa ajal oli, kui see kokku tuli. Nii et küsimus hõljub ümber: miks on Maa nii kuiv?
MD Baltimore'is asuva kosmoseteleskoobi teadusinstituudi uue uuringu kohaselt võib vastus olla lumes.
lumeliin, täpne olema. Regioon planeedisüsteemis, millest kõrgemal temperatuur on veejää jaoks piisavalt külm, asub meie päikesesüsteemi lumejoon peamise asteroidi vöö keskel, Marsi ja Jupiteri orbiitide vahel. Päikesesüsteemi arengu tavapäraste mudelite põhjal oli see piir Päikesele lähemal, 4,5 miljardit aastat tagasi. Aga kui see tõepoolest nii oleks, siis oleks Maa pidanud moodustumise ajal kogunema palju rohkem jääd (ja seega ka vett), muutudes tõeliseks “veemaailmaks”, mille veemass on kuni 40 protsenti…, mitte pelgalt ühe.
Nagu täna näeme, polnud see nii.
“LkSellised rajad nagu Uraan ja Neptuun, mis moodustasid lumejoonest kaugemale, koosnevad kümnetest protsenti veest. Kuid Maal pole palju vett ja see on alati olnud mõistatus. ”
- Rebecca Martin, kosmoseteleskoobi teadusinstituut
Kosmoseteleskoobi teadusinstituudi astrofüüsikud Rebecca Martin ja Mario Livio uurisid veelkord, kuidas meie päikesesüsteemi lumejoon pidi arenema, ja leidsid, et nende mudelites oli Maa mitte kunagi joone sees. Selle asemel püsis see soojemas, kuivemas piirkonnas lumeliini sees ja jääst eemal.
"Erinevalt tavalisest akrüülketta mudelist ei rända meie analüüsis olev lumejoon kunagi Maa orbiidil," sõnas Livio. „Selle asemel jääb see Päikesest kaugemale kui Maa orbiit, mis seletab, miks meie Maa on kuiv planeet. Tegelikult ennustab meie mudel, et ka teised sisemised planeedid - Merkuur, Veenus ja Mars - on suhteliselt kuivad. ”
Loe: Maa vee allika ümbermõtestamine
Standardmudel väidab, et protoplaneetilise ketta moodustumise esimestel päevadel langeb selles sisalduv ioniseeritud materjal järk-järgult tähe poole, tõmmates jäist turbulentset lumeliini piirkonda sissepoole. Kuid see mudel sõltub ketast täielikult ioniseeriva äärmiselt kuuma tähe energiast - energiast, mida noorel tähel, nagu meie Päikesel, lihtsalt polnud.
"Ütlesime, et oodake sekund, noorte tähtede ümber olevad kettad pole täielikult ioniseeritud," sõnas Livio. "Need pole standardsed kettad, kuna ketta ioniseerimiseks pole lihtsalt piisavalt soojust ja kiirgust."
"Astrofüüsikud on juba mõnda aega teadnud, et noorte täheobjektide ümber olevad kettad EI OLE tavalised akrüülkettad (nimelt need, mis on ioniseeritud ja turbulentsed)," lisas dr Livio kosmoseajakirjale saadetud meilis. “Surnute tsoonidega ketasmudeleid on paljud inimesed ehitanud juba aastaid. Mingil põhjusel jätkasid lumeliini arengu arvutused suures osas standardsete kettamallide kasutamist. "
Ilma täielikult ioniseeritud kettata materjali ei tõmmata sissepoole. Selle asemel tiirleb see tähe kohal, kondenseerides gaasi ja tolmu n-ö surnud tsooni, mis blokeerib väliste materjalide lähemale jõudmise. Gravitatsioon surub surnud tsooni materjali kokku, see soojeneb ja kuivab ära kõik sellest väljaspool asuvad jääd. Meeskonna uuringute põhjal moodustas Maa just selle kuiva piirkonna.
Ülejäänud, nagu öeldakse, on vesi silla all.
Meeskonna tulemused on aktsepteeritud avaldamiseks Royal Astronomical Society ajakirjas Monthly Notices.
Lugege väljaannet Hubble'i uudiste saidil siit ja täielikku ettekannet leiate siit.
Plii kujutis: Maa, nagu seda nägi kosmoselaev MESSENGER, enne kui see Merkuurisse 2004. aastal lahkus. NASA / Johns Hopkinsi ülikooli rakendusfüüsika labor / Washingtoni Carnegie Instituut. Ketasmudeli pilt: NASA, ESA ja A. Feild (STScI). Maa vee mahu pilt: Howard Perlman, USGS; Globe illustratsioon: Jack Cook, Woods Hole'i okeanograafiainstituut (©); Adam Nieman.
