معمای منشأ آب روی کره زمین؛ اقیانوس ها و دریا ها از کجا آمده اند؟ - سفر به کیش

به گزارش یورونیوز، دانشمندان برای دریافتن منشأ وجود آب در کره زمین شهاب سنگ های ذوب شده ای را که از زمان شکل گیری منظومه شمسی در 4 و نیم میلیارد سال پیش در فضا شناور بودند، مورد تجزیه و تحلیل قرار دادند. محققان دریافتند که این شهاب سنگ ها دارای محتوای بسیار کمی آب هستند و در واقع این اجرام آسمانی جزو خشک ترین مواد فرازمینی هستند که تا به امروز در زمین یافت شده اند.

مگان نیوکامب، استادیار زمین شناسی در دانشگاه مریلند که هدایت این تحقیق را برعهده داشته است، می گوید: ما می خواستیم بفهمیم که سیاره ما چگونه توانسته آب به دست بیاورد، چرا که وجود آب و داشتن اقیانوس های سطحی در سیاره ای کوچک و نسبتاً نزدیک به خورشید یک پدیده چالش برانگیز است.

تیم محققان در پژوهش خود 7 شهاب سنگ ذوب شده متعلق به گونه شهاب سنگ های آکندریتی را که میلیارد ها سال پس از جداشدن از سیاره شان به زمین برخورد کرده اند مورد مطالعه قرار دادند. آنان تصور می کنند شماری از این نمونه شهاب سنگ ها از بخش های درونی منظومه شمسی، جایی که زمین در آن قرار گرفته است و معمولاً فرض می شود شرایط گرم و خشک بوده است، آمده اند. نمونه های کمیاب تر دیگر، اما گمان می رود از بخش های بیرونی منظومه به زمین رسیده اند که به طور کلی ناحیه سردتر و یخی تر منظومه ما را تشکیل می دهند.

از آن جایی که این شهاب سنگ ها به تازگی روی زمین سقوط کرده اند، این برای اولین بار بود که دانشمندان میزان آب آن ها را میزان گیری می کردند. در این تحقیق ابتدا از یک میکروکاوشگر الکترونی برای میزان گیری سطوح منیزیم، آهن، کلسیم و سیلیکون آن ها استفاده شد و سپس دانشمندان در آزمایشگاه مؤسسه علوم زمین و سیارات کارنگی محتوای آب این اجرام را با دستگاه طیف سنجی جرمی یونی ثانوی میزان گیری کردند.

کانل الکساندر، محقق در موسسه کارنگی و از نویسندگان این مطالعه، می گوید: چالش تجزیه و تحلیل آب در اجرام بسیار خشک این است که وجود کمترین میزان از آب زمینی روی سطح نمونه یا داخل ابزار میزان گیری نتایج را مخدوش می کند.

محققان برای کاهش این آلودگی آبی ابتدا نمونه های خود را در یک اجاق خلاء با دمای پایین پختند تا هرگونه آب سطحی را حذف کنند. سپس این نمونه ها را بیش از یک ماه زیر یک توربو پمپ (مکنده خلاء) قرار دادند تا سطح آب زمینی آن به میزان کافی پایین بیاید.

سون نیلسن، زمین شناس در موسسه اقیانوس شناسی وودز هول و یکی از نویسندگان این مطالعه، می گوید: به طور ضمنی فرض بر این بود که، چون اجرام از لایه بیرونی منظومه شمسی هستند، پس باید میزان زیادی آب نیز داشته باشند. با این حال دیدیم که قطعاً اینطور نیست. بعد از ذوب شدن شهاب سنگ ها، هیچ آبی باقی نمی ماند.

در واقع دانشمندان پس از مشاهده نتایج آزمایش نمونه های شهاب سنگ آکندریتی دریافتند که آب، کمتر از دو میلیونیوم جرم آن ها را تشکیل می دهد. در مقام مقایسه، مرطوب ترین شهاب سنگ ها (که به نام کندریت های کربنی شناخته می شوند) حاوی حدود 20 درصد آب یا به عبارتی 100 هزار برابر بیشتر از آب داخل نمونه شهاب سنگ های مورد مطالعه هستند.

یافته های نو این این برآورد را تقویت می کند که احتمالاً آب از طریق شهاب سنگ های ذوب نشده یا کندریتی به زمین رسیده باشد. فرضیه آورده شدن آب از طریق شهاب سنگ ها فرضیه ای رایج در علم زمین شناسی به شمار می رود، با این حال هنوز معین نیست چه نوع اجرامی می توانسته اند آب را در سراسر منظومه شمسی با خود حمل کرده و به زمین آورده باشند.

پژوهشگران می گویند یافته های نو به آنان اجازه می دهد شرایطی که زمین را به یک سیاره قابل سکونت تبدیل کرده بهتر درک کنند. این کشفیات همچنین می تواند پیامد های مهمی در زمینه جستجوی آب و حیات در سیارات فراخورشیدی دیگر به همراه داشته باشد.

نتایج تحقیقات تازه دانشمندان در نشریه علمی نیچر منتشر شده است.