Апошнія міжнародныя навіны адукацыя навіны турызм Навіны турыстычнага провада Апошнія навіны ЗША

Вада на Зямлі: ці сапраўды яна з'явілася з касмічнага пылу?

Касмічная пыл прыносіць ваду на Зямлю

Міжнародная група навукоўцаў, магчыма, разгадала ключавую таямніцу паходжання вады на Зямлі, выявіўшы новыя пераканаўчыя доказы, якія паказваюць на малаверагоднага вінаватага - Сонца.

Print Friendly, PDF і электронная пошта

У новым артыкуле, апублікаваным сёння ў часопісе астраномія прыроды, група даследчыкаў з Вялікабрытаніі, Аўстраліі і Амерыкі апісвае, як новы аналіз старажытнага астэроіда сведчыць аб тым, што пазаземныя пылінкі неслі ваду на Зямлю падчас фарміравання планеты.

Ваду ў зернях выраблялі касмічнае выветрыванне, працэс, пры якім зараджаныя часціцы ад Сонца, вядомыя як сонечны вецер, змянілі хімічны склад зерняў, каб вырабіць малекулы вады. 

Знаходка магла б адказаць на даўняе пытанне аб тым, адкуль незвычайна багатая вадой Зямля ўзяла акіяны, якія пакрываюць 70 працэнтаў яе паверхні - значна больш, чым у любой іншай скалістыя планеты ў нашай Сонечнай сістэме. Гэта таксама можа дапамагчы будучым касмічным місіям знайсці крыніцы вады на беспаветраных светах.

Навукоўцы-планетары дзесяцігоддзямі ламалі галаву над крыніцай акіянаў Зямлі. Адна тэорыя мяркуе, што адзін тып касмічных парод, якія нясуць ваду, вядомы як астэроіды тыпу С вады на планету на завяршальных этапах свайго фарміравання 4.6 млрд гадоў таму.  

Каб праверыць гэтую тэорыю, навукоўцы раней прааналізавалі ізатопны «адбітак пальцаў» кавалкаў астэроідаў тыпу С, якія ўпалі на Зямлю ў выглядзе багатых вадой вугляродных метэарытаў хондрытаў. Калі суадносіны вадароду і дэйтэрыю ў вадзе метэарыта супадала з суадносінамі зямной вады, навукоўцы маглі б зрабіць выснову, што верагоднай крыніцай з'яўляюцца метэарыты тыпу С.

Вынікі былі не такімі адназначнымі. У той час як адбіткі пальцаў некаторых багатых вадой метэарытаў дэйтэрыю і вадароду сапраўды адпавядалі вадзе Зямлі, многія не адпавядалі. У сярэднім, вадкія адбіткі пальцаў гэтых метэарытаў не супадаюць з вадой у мантыі і акіянах Зямлі. Замест гэтага Зямля мае іншы, крыху больш лёгкі ізатопны адбітак пальца. 

Іншымі словамі, у той час як частка вады на Зямлі павінна была паступаць з метэарытаў тыпу С, якая ўтварылася Зямля павінна была атрымаць ваду з прынамсі яшчэ адной крыніцы ізатопнага святла, якая ўзнікла ў іншым месцы Сонечнай сістэмы. 

Каманда пад кіраўніцтвам Універсітэта Глазга выкарыстоўвала перадавой аналітычны працэс, які называецца атамна-зондавай тамаграфіяй, для вывучэння ўзораў з іншага тыпу касмічных парод, вядомых як астэроід S-тыпу, які круціцца бліжэй да Сонца, чым C-тыпы. Узоры, якія яны прааналізавалі, паступілі з астэроіда пад назвай Ітакава, якія былі сабраныя японскім касмічным зондам Хаябуса і вернутыя на Зямлю ў 2010 годзе.

Атамназондовая тамаграфія дазволіла камандзе вымераць атамную структуру зерняў па адным атаме і выявіць асобныя малекулы вады. Іх высновы паказваюць, што значная колькасць вады ўтварылася непасрэдна пад паверхняй пылавых зерняў з Ітакавы ў выніку касмічнага выветрывання. 

Ранняя Сонечная сістэма была вельмі пыльным месцам, што давала шмат магчымасцяў для вытворчасці вады пад паверхняй касмічных часціц пылу. Гэты багаты вадой пыл, мяркуюць даследчыкі, пасыпаўся б на раннюю Зямлю разам з астэроідамі тыпу С у рамках дастаўкі акіянаў Зямлі.

Доктар Люк Дэйлі з Школы геаграфічных навук і навук аб Зямлі Універсітэта Глазга з'яўляецца вядучым аўтарам артыкула. Д-р Дэйлі сказаў: «Сонечныя вятры - гэта патокі ў асноўным іёнаў вадароду і гелію, якія пастаянна выцякаюць ад Сонца ў космас. Калі гэтыя іёны вадароду трапляюць на беспаветраную паверхню, такую ​​як астэроід або часціца касмічнага пылу, яны пранікаюць на некалькі дзясяткаў нанаметраў ніжэй паверхні, дзе могуць паўплываць на хімічны склад пароды. З часам эфект «касмічнага выветрывання» іёнаў вадароду можа выкідваць дастатковую колькасць атамаў кіслароду з матэрыялаў у пародзе для стварэння H2O - вада - у пастцы мінералаў на астэроідзе.

«Важна тое, што гэтая вада, атрыманая ад сонечнага ветру, вырабленая ў ранняй сонечнай сістэме, ізатопна лёгкая. Гэта настойліва сведчыць аб тым, што дробназярністы пыл, збіты сонечным ветрам і ўцягнуты ў склад Зямлі мільярды гадоў таму, можа быць крыніцай адсутнага рэзервуара вады планеты ".

Прафесар Філ Бланд, заслужаны прафесар Джона Керціна ў Школе навук аб Зямлі і планетарных навук у Універсітэце Керціна і суаўтар артыкула, сказаў: «Зондная тамаграфія атама дазваляе нам неверагодна дэталёва разгледзець першыя 50 нанаметраў або каля таго паверхні. пылінак на Ітакаве, якая круціцца вакол сонца за 18-месячныя цыклы. Гэта дазволіла нам убачыць, што гэты фрагмент абадка, які пацярпеў ад космасу, утрымліваў дастатковую колькасць вады, што, калі мы павялічым яго, атрымаецца прыкладна 20 літраў на кожны кубічны метр скалы».

Суаўтар прафесар Мішэль Томпсан з Дэпартамента навук аб Зямлі, атмасферы і планетарных навук у Універсітэце Перд'ю дадала: «Гэта вымярэнне, якое проста не было б магчымым без гэтай выдатнай тэхналогіі. Гэта дае нам незвычайнае ўяўленне аб тым, як малюсенькія часціцы пылу, якія плаваюць у космасе, могуць дапамагчы нам збалансаваць кнігі па ізатопным складзе вады Зямлі і даць нам новыя падказкі, якія дапамогуць разгадаць таямніцу яе паходжання».

Даследчыкі паклапаціліся пра тое, каб вынікі іх тэставання былі дакладнымі, правялі дадатковыя эксперыменты з іншымі крыніцамі, каб праверыць свае вынікі.

Д-р Дэйлі дадаў: «Сістэма атамна-зондавай тамаграфіі ва Універсітэце Керціна мае сусветны клас, але яна ніколі не прывыкла да такога аналізу вадароду, які мы тут праводзілі. Мы хацелі быць упэўненымі ў тым, што вынікі, якія мы бачылі, былі дакладнымі. Я прадставіў нашы папярэднія вынікі на канферэнцыі па месяцовых і планетарных навуках у 2018 годзе і спытаў, ці не дапамогуць нам хто-небудзь з прысутных калег пацвердзіць нашы высновы з дапамогай уласных узораў. На нашу радасць, калегі з Касмічнага цэнтра НАСА Джонсана і Гавайскага ўніверсітэта ва ўніверсітэтах Маноа, Перд'ю, Вірджыніі і Паўночнай Арызоны, а таксама нацыянальныя лабараторыі Айдаха і Сандыя прапанавалі сваю дапамогу. Яны далі нам узоры падобных мінералаў, апрамененых геліем і дэйтэрыем замест вадароду, і па выніках атамнага зонда гэтых матэрыялаў хутка стала ясна, што тое, што мы бачылі ў Ітакаве, было пазаземным паходжаннем.

«Калегі, якія прапанавалі сваю падтрымку ў гэтым даследаванні, сапраўды складаюць каманду мары для касмічнага выветрывання, таму мы вельмі ўсхваляваныя доказамі, якія мы сабралі. Гэта магло б адкрыць дзверы для значна лепшага разумення таго, як выглядала ранняя Сонечная сістэма і як утварыліся Зямля і яе акіяны».

Прафесар Джон Брэдлі з Гавайскага ўніверсітэта ў Маноа, Ганалулу, суаўтар працы, дадаў: яшчэ дзесяць гадоў таму з'явілася ўяўленне аб тым, што апрамяненне сонечным ветрам мае дачыненне да паходжання вады ў Сонечнай сістэме. , што значна менш мае дачыненне да акіянаў Зямлі, былі б сустрэтыя са скептыцызмам. Упершыню паказваючы, што ўтвараецца вада на месцы на паверхні астэроіда наша даследаванне грунтуецца на назапашванні доказаў таго, што ўзаемадзеянне сонечнага ветру з багатымі кіслародам пылінкамі сапраўды вырабляе ваду. 

«Паколькі пыл, якая была ў вялікай колькасці па ўсёй сонечнай туманнасці да пачатку планетезимальной акрэцыі, непазбежна апраменьвалася, вада, атрыманая гэтым механізмам, мае непасрэднае дачыненне да паходжання вады ў планетных сістэмах і, магчыма, да ізатопнага складу акіянаў Зямлі».

Іх ацэнкі таго, колькі вады можа ўтрымлівацца ў паверхнях з касмічным надвор'ем, таксама мяркуюць, як будучыя даследчыкі космасу могуць вырабляць запасы вады нават на самых, здавалася б, засушлівых планетах. 

Суаўтар прафесар Хоуп Ішы з Гавайскага ўніверсітэта ў Маноа сказала: «Адна з праблем будучых асваення космасу чалавека заключаецца ў тым, як астранаўты знойдуць дастаткова вады, каб падтрымліваць іх жыццё і выконваць свае задачы, не вазячы яе з сабой у сваё падарожжа. . 

«Мы лічым разумным выказаць здагадку, што той жа працэс касмічнага выветрывання, які стварыў ваду на Ітакаве, у той ці іншай ступені адбываўся на многіх безпаветраных светах, такіх як Месяц або астэроід Веста. Гэта можа азначаць, што даследчыкі космасу цалкам могуць апрацоўваць свежыя запасы вады прама з пылу на паверхні планеты. Цудоўна думаць, што працэсы, якія сфармавалі планеты, могуць дапамагчы падтрымліваць чалавечае жыццё, калі мы выходзім за межы Зямлі». 

Д-р Дэйлі дадаў: «Праект НАСА «Артэміда» мае намер стварыць пастаянную базу на Месяцы. Калі на паверхні Месяца ёсць падобны рэзервуар вады, які ствараецца сонечным ветрам, гэта даследаванне выявіла на Ітакаве, гэта будзе вялізным і каштоўным рэсурсам, які дапаможа ў дасягненні гэтай мэты».

Дакумент каманды пад назвай «Уклад сонечнага ветру ў акіяны Зямлі» апублікаваны ў Астраномія прыроды. 

Даследчыкі з Універсітэта Глазга, Універсітэта Керціна, Сіднэйскага ўніверсітэта, Оксфардскага ўніверсітэта, Гавайскага ўніверсітэта ў Маноа, Музея натуральнай гісторыі, Нацыянальнай лабараторыі Ідха, Локхід Марцін, Нацыянальнай лабараторыі Сандыя, Касмічнага цэнтра Джонсана НАСА, Універсітэт Вірджыніі, Універсітэт Паўночнай Арызоны і Універсітэт Перд'ю ўнеслі свой уклад у артыкул. 

Print Friendly, PDF і электронная пошта

пра аўтара

Лінда С. Хонхольц

Лінда Хонхольц была галоўным рэдактарам у eTurboNews на працягу многіх гадоў.
Яна любіць пісаць і надае вялікую ўвагу дэталям.
Яна таксама адказвае за ўвесь прэміум -кантэнт і прэс -рэлізы.

Пакінуць каментар