Nowe badanie wykazało, że w przeciwieństwie do popularnej teorii, że lodowe komety lub asteroidy dostarczały wodę nowo narodzonej suchej Ziemi, sama planeta mogła wytworzyć swoje pierwsze źródło wody.
Ta woda mogła powstać w wyniku reakcji chemicznych między atmosferą bogatą w wodór, która zdaniem naukowców otacza młodych Grunti ogromne oceany magmy na powierzchni planety.
W tych warunkach „woda tworzy się jako naturalny produkt uboczny całej zachodzącej chemii” – powiedział Space.com współautor badania, Anat Shahar, naukowiec z Carnegie Institution for Science w Waszyngtonie.
Powiązany: Jak powstała Ziemia?
Wyjątkowość Ziemi w Układzie Słonecznym wynika częściowo z obfitości wody Kontroluje ponad 70% jego powierzchni, czyli znacznie więcej niż jakakolwiek inna planeta w naszym kosmicznym sąsiedztwie. Jednak kiedy i skąd wzięło się tak dużo wody, pozostaje nieustającą tajemnicą, na którą naukowcy nie znaleźli jeszcze bezpośredniej i rozstrzygającej odpowiedzi.
Jedna z popularnych teorii głosi, że prawdopodobne jest uderzenie asteroidy Dostarczony Większość wody na planecie, ale niektóre badania wykazały, że jest to woda uwięziona w asteroidach chemicznie różne wody na ziemi. Teraz naukowcy twierdzą, że obfite zasoby wody, które uczyniły Ziemię wodnym światem, jakim jest dzisiaj, powstały dzięki bogatej w wodór atmosferze na początku historii planety.
Według najnowszych badań lokalna woda byłaby wynikiem, gdyby rozmiar nowo narodzonej Ziemi był 0,2 do 0,3 razy większy od obecnego rozmiaru planety – nieco większy niż wcześniej sądzono. (Ziemia oczywiście nadal rosła, gromadząc wokół siebie coraz więcej gazów i pyłów).
W tym przypadku młoda Ziemia byłaby wystarczająco masywna, aby ją pomieścić atmosfery Przez długi czas byłby znacznie bogatszy w wodór niż jego śladowe ilości, które obserwujemy dzisiaj. (Obecna atmosfera Ziemi składa się w 78% z azotu, podczas gdy tylko z wodoru mniej niż jedna część na milion spod ochronnej osłony planety).
„Po prostu zmieniając wczesne warunki, w których powstała Ziemia, możemy wyprodukować dużo wody, która trafia na planetę i do jej atmosfery” – powiedział Shahar Space.com.
Takie bogate w wodór atmosfery są regularnie obserwowane wokół wielu nowo powstałych egzoplanet skalistych Układ Słoneczny. Najpopularniejszy typ egzoplanet Super Ziemia – Światy większe od Ziemi, ale mniejsze od Neptuna – nazwali swoich mniejszych kuzynów lodowym olbrzymem Mały Neptun. Astronomowie odkryli wcześniej, że atmosfera niektórych z tych egzoplanet zawiera działanie pary wodnejnawet w światach o wysokich temperaturach i ciśnieniach.
młody człowiek planety zewnętrzne Zwykle mają atmosfery bogate w wodór „w ciągu pierwszych kilku milionów lat ich wzrostu” – powiedział Shahar w a oświadczenie (Otwiera się w nowej karcie). „W końcu te otoczki wodorowe rozpraszają się, ale pozostawiają swoje odciski palców na formowaniu się młodej planety”.
Zamiast więc uczyć się o egzoplanetach poprzez badanie Ziemi, zespół Shachar odwrócił zasadę, traktując Ziemię jako egzoplanetę, zamiast tego, aby zrozumieć jej wczesne lata w nowy sposób. Opierając się na wynikach badań egzoplanet, zespół przeprowadził symulację otoczki wodorowej wokół młodej planety i zbadał, co może to oznaczać dla ewolucji planety.
„Odkryliśmy, że po prostu traktując Ziemię jako egzoplanetę (otoczoną wodorem), byliśmy w stanie wyjaśnić wiele właściwości Ziemi, w tym zawartość wody” – powiedział Shahar Space.com.
Na potrzeby badania naukowcy opracowali model do badania 25 związków i 18 różnych reakcji chemicznych. Odkryli, że ogromne ilości wodoru z atmosfery zmieszały się z oceanami stopionej magmy na powierzchni poniżej, która następnie zestaliła się, tworząc największą i najgrubszą warstwę na Ziemi. płaszcz. Odkryli, że obfite rezerwy wody na planecie były prostym wynikiem tych reakcji chemicznych.
Zespół twierdzi, że taki ruch lekkich cząsteczek wodoru z ziemskiej atmosfery do jej stopionego wnętrza na początku historii Ziemi odpowiada na dwa od dawna otwarte pytania: w jaki sposób duże ilości wody w stanie ciekłym pojawiły się na powierzchni Ziemi i dlaczego jądro planety, które w większości składa się z żelazo, mniej gęsty niż naukowcy uważają, że powinien być.
„Dowiedzieliśmy się czegoś nowego o naszej własnej planecie, patrząc na duży zestaw danych egzoplanet” – powiedział Shahar Space.com. „Odpowiedź na pytanie z perspektywy zarówno nauk o Ziemi, jak i astronomii była kluczowa!”
the Nowe badanie (Otwiera się w nowej karcie) Opublikowano w środę (12 kwietnia) w czasopiśmie Nature.
Śledź Sharmilę Kothonoor na Twitterze @pracownik (Otwiera się w nowej karcie). Śledź nas na Twitterze @pracownik (Otwiera się w nowej karcie) lub na Facebook (Otwiera się w nowej karcie).
„Nagradzany beeraholik. Fan Twittera. Podróżnik. Miłośnik jedzenia.