قدمت آب زمین چقدر است؟

قدمت آب زمین چقدر است؟

به گزارش اسمارت کاور، منشا آب در زمین همیشه یک راز بوده است. فرضیه ها و نظریه های مختلفی وجود دارد که توضیح می دهد چگونه آب به اینجا رسیده است و شواهد زیادی از آنها حمایت می کند. اما آب در همه جا در قرص های پیش سیاره ای وجود دارد و منشا آن امکان دارد چندان مرموز نباشد.


به گزارش اسمارت کاور به نقل از ایسنا و به نقل از ساینس آلرت، یک مقاله پژوهشی نشان داده است که سایر منظومه های خورشیدی جوان آب فراوانی دارند. در منظومه های شمسی مانند منظومه ما، با رشد ستاره های جوان و شکل گیری سیارات، آب هم وجود دارد. شواهدی در محتوای آب سنگین زمین وجود دارد که نشان داده است آب سیاره ی ما ۴.۵ میلیارد سال قدمت دارد.
این مقاله «ما آب ۴.۵ میلیارد ساله می نوشیم» نام دارد و نویسندگان آن سیسیلیا چکارلی(Cecilia Ceccarelli) و فوجون دو(Fujun Du) هستند. چکارلی ستاره شناس ایتالیایی در موسسه علوم سیاره ای و اخترفیزیک در گرنوبل(Grenoble) فرانسه است. فوجون دو هم ستاره شناس رصدخانه کوه بنفش(Purple Mountain) در نانجینگ(Nanjing) چین است.
شکل گیری منظومه شمسی با یک ابر مولکولی غول پیکر شروع می شود. این ابر به طور عمده از هیدروژن تشکیل شده که جزء اصلی سازنده آب است. هلیوم، اکسیژن و کربن به ترتیب ترکیبات فراوان بعدی هستند.
این ابر همینطور حاوی دانه های ریز غبار سیلیکات و کربن است. این مقاله دری به سمت تاریخچه آب در منظومه شمسی است و از این نقطه شروع می شود.
در اینجا در فضای سرد یک ابر مولکولی، وقتی اکسیژن با یک دانه غبار مواجه می شود، یخ می زند و به سطح می چسبد. اما آب تا وقتی که هیدروژن و اکسیژن با هم ترکیب نشوند، آب نیست و مولکول های هیدروژن سبک تر در ابر روی دانه های غبار یخ زده جابه جا می شوند تا وقتی که با اکسیژن مواجه شوند. هنگامی که این اتفاق می افتد، آنها واکنش نشان داده و یخ می سازند. دو نوع آب وجود دارد: آب معمولی و آب سنگین حاوی دوتریوم.
دوتریوم یک ایزوتوپ از هیدروژن به نام هیدروژن سنگین(HDO) است که یک پروتون و یک نوترون در هسته خود دارد که آنرا از هیدروژن های معمولی به نام پروتیوم جدا می کند. پروتیوم پروتون دارد اما نوترون ندارد. هر دو این ایزوتوپ های هیدروژن پایدار هستند و تا به امروز باقی مانده اند و هر دو می توانند با اکسیژن ترکیب شوند و آب را تشکیل دهند.
زمانی که یخ روی دانه های گرد و غبار پوششی تشکیل می دهد، نویسندگان آنرا فاز سرد می نامند و این مرحله اول در فرآیندی است که در مقاله خود بیان کرده اند.
گرانش بر ابر اثر می گذارد و ماده در مرکز تجمع می یابد. جرم بیشتری به مرکز ابر مولکولی منتقل شده و آغاز به تشکیل یک پیش ستاره می کند. مقداری از گرانش به گرما تبدیل می شود و در فاصله چند واحد نجومی از مرکز ابر، دمای گاز و غبار موجود در قرص به ۱۰۰ کلوین(۲۸۰- فارنهایت) می رسد.
۱۰۰ کلوین از منظر زمینی بسیار سرد است یعنی تنها ۱۷۳- درجه سانتی گراد است. اما از نظر شیمیایی، برای شروع تصعید کافی است و یخ در این دما تبدیل به بخار آب می شود.
این مرحله ی دوم در فرآیندی است که توسط نویسندگان بیان شده است، و آنها آنرا فاز پیش ستاره می نامند.
در مرحله بعد، ستاره آغاز به چرخیدن می کند و گاز و غباری که در اطراف آن ناحیه قرار دارند یک قرص صاف و چرخان به نام قرص پیش سیاره ای را می سازند. هر چیزی که در نهایت به ایجاد سیارات منظومه شمسی و سایر اجرام تبدیل می شود، درون آن قرص قرار دارد.
پیش ستاره جوان همچنان به جمع آوری جرم ادامه می دهد.
ستاره جوان مقداری گرما تولید می کند، اما میزان آن زیاد نیست. ازاین رو صفحه سرد است و مناطق دورتر از پیش ستاره جوان سردترین مناطق هستند. به قول نویسندگان، آنچه بعدا اتفاق می افتد بسیار اهمیت دارد.
آب در این نقطه فراوان است، باآنکه همه آن به صورت بخار است.
نتایج مطالعات نشان می دهد که مابین یک تا ۵۰ درصد از آب زمین از مرحله اولیه تولد منظومه شمسی تأمین شده است. این طیف وسیعی است، اما هنوز اطلاعات مهمی به حساب می آید.
نویسندگان نتیجه گیری کردند که آب موجود در دنباله دارها و سیارک ها هم از همان ابتدا در مقادیر زیادی به آنها به ارث رسیده است. زمین هم احتمالا بخش اصلی آب خویش را از سیاره های کوچک به ارث برده است، که گمان می رود پیش ساز سیارک ها و سیاراتی باشند که زمین را ایجاد کرده اند، نه از دنباله دارهایی که بر روی آن باریده اند.
این که آب توسط دنباله دارها به زمین رسیده باشد فرضیه منطقی دیگری است. اما این مطالعه نشان داده است که امکان دارد درست نباشد.
با این وجود، هنوز سوالات زیادی بی پاسخ مانده اند. این مقاله توضیح نمی دهد که چگونه تمام آب به زمین رسیده است. اما این مطالعه نشان داده است که میزان آب سنگین روی زمین می تواند آغازگر راهی برای کشف این مورد باشد.
همانطور که از تیتر این مقاله بر می آید، قدمت آب زمین ۴.۵ میلیارد سال است. به نقل از نویسندگان، سیاره های کوچک احتمالا این آب را به زمین رسانده اند، اما نحوه وقوع آن به صورت دقیق مشخص نمی باشد. پیچیدگی های بسیار بیشتری وجود دارد که دانشمندان باید آنها را قبل از کشف، دسته بندی کنند.
همه این موارد در چگونگی پیدایش زندگی و چگونگی شکل گیری جهان نهفته است. آب احتمالا در شکل گیری سیاره های کوچکی که آنرا به زمین رسانده اند و در گردآوری اجزای سازنده حیات بر روی اجسام صخره ای که آنها را به زمین می رساندند، نقش داشته است.
آب در مرکز همه چیز قرار دارد و نویسندگان با نشان دادن این که قدمت بعضی از آبها به ابتدای منظومه شمسی بازمی گردد، نقطه شروعی برای کشف منشاء باقی آنها فراهم نموده اند.
آنها می نویسند: در اینجا، ما یک تاریخچه اولیه ساده از آب زمین را طبق آخرین مشاهدات و نظریه ها عرضه کردیم.
بخش قابل توجهی از آب زمینی احتمالا در همان ابتدای تولد منظومه شمسی زمانی که ابری سرد از گاز و غبار بود، در خلال مراحل مختلف که منجر به شکل گیری سیارات، سیارک ها و دنباله دارها شد، شکل گرفت و در نهایت به زمین نوپا منتقل شد.




منبع:

1401/09/29
13:44:22
5.0 / 5
285
تگها: تولید
مطلب را می پسندید؟
(1)
(0)

تازه ترین مطالب مرتبط
نظرات بینندگان در مورد این مطلب
لطفا شما هم نظر دهید
= ۱ بعلاوه ۳
اسمارت کاور
smartcover.ir - مالکیت معنوی سایت اسمارت كاور متعلق به مالکین آن می باشد