Bu çizimdeki kesikli beyaz çizgi, iç güneş sistemi ile dış güneş sistemi arasındaki sınırı, kabaca Mars ve Jüpiter arasında konumlanmış asteroit kuşağı ile göstermektedir. Görüntünün üst kısmına yakın bir baloncuk, kayalık bir parçaya bağlı su moleküllerini gösteriyor ve Dünya’ya su taşıyabilecek türden bir nesneyi gösteriyor. Kredi bilgileri: Jack Cook/Woods Hole Oşinografi Enstitüsü
Su, Dünya yüzeyinin %71’ini oluşturuyor, ancak hiç kimse bu kadar büyük miktarlarda suyun Dünya’ya nasıl ve ne zaman geldiğini bilmiyor.
A yeni çalışma dergide yayınlandı Doğa bilim adamlarını bu soruyu yanıtlamaya bir adım daha yaklaştırıyor. Maryland Üniversitesi Jeoloji Yardımcı Doçenti Megan Newcombe liderliğindeki araştırmacılar, güneş sisteminin 4 1/2 milyar yıl önceki oluşumundan bu yana uzayda yüzen erimiş göktaşlarını incelediler. Bu göktaşlarının son derece düşük su içeriğine sahip olduğunu buldular – aslında, şimdiye kadar ölçülen en kuru dünya dışı maddeler arasındaydılar.
Araştırmacıların onları Dünya’nın birincil su kaynağı olarak ekarte etmesine izin veren bu sonuçların, diğer gezegenlerde su ve yaşam arayışı için önemli etkileri olabilir. Ayrıca, araştırmacıların Dünya’yı yaşanabilir bir gezegen yapmak için hizalanan olası olmayan koşulları anlamalarına yardımcı olur.
Newcombe, “Gezegenimizin nasıl su elde etmeyi başardığını anlamak istedik çünkü bu tamamen açık değil.” Dedi. “Küçük ve nispeten güneşe yakın bir gezegende su elde etmek ve yüzey okyanuslarına sahip olmak bir meydan okumadır.”
Araştırma ekibi, güneş sistemimizdeki gezegenleri oluşturmak için çarpışan en az beş gezegenimsi nesneden ayrıldıktan milyarlarca yıl sonra Dünya’ya çarpan yedi erimiş veya akondrit göktaşını analiz etti. Erime olarak bilinen bir süreçte, bu gezegenciklerin çoğu, erken güneş sistemi tarihindeki radyoaktif elementlerin bozunmasıyla ısındı ve bu da onların bir kabuk, manto ve çekirdek içeren katmanlara ayrılmalarına neden oldu.
Bu göktaşları Dünya’ya daha yeni düştüğü için, bu deney ilk kez birinin uçucularını ölçtüğü zamandı. UMD jeoloji yüksek lisans öğrencisi Liam Peterson, magnezyum, demir, kalsiyum ve silikon seviyelerini ölçmek için bir elektron mikroprobu kullandı, ardından ikincil bir iyon kütle spektrometresi cihazıyla su içeriklerini ölçmek için Carnegie Bilim Enstitüsü Dünya ve Gezegenler Laboratuvarı’nda Newcombe’a katıldı.
Carnegie Bilim Enstitüsü’nden bir bilim adamı olan çalışmanın ortak yazarı Conel Alexander, “Aşırı kuru malzemelerdeki suyu analiz etmenin zorluğu, numunenin yüzeyindeki veya ölçüm cihazının içindeki herhangi bir karasal suyun kolayca tespit edilebilmesi ve sonuçları lekeleyebilmesidir” dedi. .
Kirlenmeyi azaltmak için, araştırmacılar önce numunelerini herhangi bir yüzey suyunu çıkarmak için düşük sıcaklıkta bir vakumlu fırında pişirdiler. Numunelerin ikincil iyon kütle spektrometresinde analiz edilebilmesi için numunelerin bir kez daha kurutulması gerekiyordu.
Newcombe, “Karasal suyu yeterince çekmek için numuneleri bir aydan fazla bir süre boyunca bir turbo pompanın (gerçekten yüksek kaliteli bir vakum) altında bırakmak zorunda kaldım” dedi.
Göktaşı örneklerinden bazıları, Dünya’nın bulunduğu ve koşulların genellikle sıcak ve kuru olduğu varsayılan iç güneş sisteminden geldi. Diğer daha nadir örnekler, gezegen sistemimizin daha soğuk, daha buzlu dış alanlarından geldi. Genel olarak suyun dış güneş sisteminden Dünya’ya geldiği düşünülürken, bu suyu güneş sistemi boyunca ne tür nesnelerin taşıyabileceği henüz belirlenmedi.
Araştırmanın ortak yazarı Sune Nielsen, “Güneş sistemi dışındaki pek çok nesnenin farklılaştığını biliyorduk, ancak dış güneş sisteminden geldikleri için çok fazla su içermeleri gerektiği varsayılmıştı” dedi. Woods Hole Oşinografi Enstitüsü’nde jeolog. “Kağıdımız bunun kesinlikle böyle olmadığını gösteriyor. Meteorlar eridiği anda artık su kalmıyor.”
Araştırmacılar, akondrit göktaşı örneklerini analiz ettikten sonra, kütlelerinin milyonda ikisinden daha azını suyun oluşturduğunu keşfettiler. Karşılaştırma için, karbonlu kondrit adı verilen bir grup olan en yağışlı göktaşları, ağırlıkça yaklaşık %20’ye kadar su içerir veya Newcombe ve ortak yazarları tarafından incelenen göktaşı örneklerinden 100.000 kat daha fazla su içerir.
Bu, gezegenciklerin ısınmasının ve erimesinin, bu gezegenciklerin güneş sisteminde nereden geldiklerine ve ne kadar suyla başladıklarına bakılmaksızın, neredeyse tamamen su kaybına yol açtığı anlamına gelir. Newcombe ve ortak yazarları, popüler inanışın aksine, tüm dış güneş sistemi nesnelerinin su açısından zengin olmadığını keşfettiler. Bu, suyun Dünya’ya muhtemelen erimemiş veya kondritik göktaşları yoluyla iletildiği sonucuna varmalarına yol açtı.
Newcombe, bulgularının jeolojinin ötesinde uygulamaları olduğunu söyledi. Birçok disiplinden bilim insanı ve özellikle ötegezegen araştırmacıları, yaşamla olan derin bağları nedeniyle Dünya’nın suyunun kökeniyle ilgileniyorlar.
“Su, yaşamın gelişebilmesi için bir bileşen olarak kabul edilir, bu nedenle evrene bakıp tüm bu dış gezegenleri bulurken, bu gezegen sistemlerinden hangilerinin potansiyel ev sahibi olabileceğini bulmaya başlıyoruz. hayat,” dedi Newcombe. “Diğer güneş sistemlerini anlayabilmek için kendimizinkini anlamak istiyoruz.”
“Erken oluşan gezegenciklerin gazdan arındırılması, Dünya’ya su dağıtımını kısıtladı” araştırma makalesi yayınlandı. Doğa 15 Mart 2023’te.
Daha fazla bilgi:
Megan Newcombe, Erken oluşan gezegenciklerin gazdan arındırılması, Dünya’ya su dağıtımını kısıtladı, Doğa (2023). DOI: 10.1038/s41586-023-05721-5. www.nature.com/articles/s41586-023-05721-5
Alıntı: Dünyanın suyu nereden geldi? 15 Mart 2023 tarihinde https://phys.org/news/2023-03-earth-meteorites-scientists.html adresinden alınan bilim adamlarına göre (2023, 15 Mart) erimiş göktaşları değil
Bu belge telif haklarına tabidir. Kişisel çalışma veya araştırma amaçlı adil ticaret dışında, yazılı izin olmaksızın hiçbir bölüm çoğaltılamaz. İçerik sadece bilgilendirme amaçlıdır.