آب زمین از کجا آمده است؟

یک تکه‌ سنگ فضایی که سال ۲۰۱۲ در دل یخ‌های قطب جنوب کشف شد، حالا شاید روایت دیرینه‌ی دانشمندان از منشأ آب روی زمین را کاملاً تغییر دهد. مطالعه‌ای تازه بر خلاف آنچه تاکنون باور داشتیم، نشان می‌دهد که زمین ممکن است از همان لحظه‌ی تولد، موادی را در دل خود داشته که برای شکل‌گیری آب کافی بوده‌اند.

شهاب‌سنگی که در سال ۲۰۱۲ در قطب جنوب پیدا شد، این احتمال را مطرح کرده که زمین ممکن است با موادی شکل گرفته باشد که برای ساخت آب لازم‌اند. ترکیب شیمیایی این شهاب‌سنگ می‌تواند درک دانشمندان از چگونگی پیدایش آب روی زمین را دگرگون کند.

به گزارش خبرآنلاین، پژوهشگران نشانه‌هایی از سولفید هیدروژن در نوعی از شهاب‌سنگ‌ها یافته‌اند که به آن‌هایی شباهت دارند که تصور می‌شود زمین اولیه از آن‌ها تشکیل شده است. اگر این اجرام سنگی در فضای بیرونی سرشار از هیدروژن باشند، این امکان وجود دارد که زمین از ابتدا موادی برای تولید آب در اختیار داشته، نه اینکه بیشتر آبش را از برخوردهای تصادفی با سیارک‌ها و شهاب‌سنگ‌ها در دوران اولیه‌ی خود به‌دست آورده باشد.

ترکیب شیمیایی زمین شبیه به اجرام سنگی بدون آب موسوم به کندریت انستاتیتی است، که همین موضوع نشان می‌دهد ممکن است زمین از چنین موادی ساخته شده باشد. سال‌ها دانشمندان معتقد بودند که این بدان معناست که آب زمین باید از اجرامی در بخش‌های بیرونی منظومه شمسی آمده باشد که به زمین برخورد کرده‌اند.

اما این برخوردها به‌طور کلی کم‌احتمال‌اند، زیرا به هندسه‌ی خاص منظومه شمسی وابسته‌اند؛ به این معنا که گرانش مشتری دنباله‌دارها و شهاب‌سنگ‌ها را به سمت نواحی داخلی منظومه می‌فرستد. آلساندرو موربیدلی، دانشمند حوزه‌ی شکل‌گیری سیارات در «کالج دو فرانس» در پاریس که در این پژوهش نقشی نداشته، این موضوع را توضیح داده است.

اما مطالعه‌ای در سال ۲۰۲۰ نشان داد که اگرچه کندریت‌های انستاتیتی حاوی آب نیستند، اما هیدروژن دارند. از نظر نظری، هیدروژنی که این اجرام حمل می‌کرد می‌توانست با اکسیژن موجود در زمین اولیه واکنش دهد و مقدار زیادی آب تولید کند. با این حال، مشخص نبود که این هیدروژن به چه شکلی در آن‌ها وجود دارد. جیمز برایسون، دانشمند علوم سیاره‌ای از دانشگاه آکسفورد و یکی از نویسندگان این پژوهش، به همراه همکارانش این احتمال را مطرح کردند که هیدروژن ممکن است درون شهاب‌سنگ‌ها به گوگرد متصل شده باشد.

با استفاده از روشی به‌نام طیف‌سنجی جذب پرتو ایکس (XANES)، پژوهشگران به دنبال نشانه‌هایی از هیدروژن متصل به گوگرد در یک شهاب‌سنگ انستاتیتی بودند که نخستین‌بار در سال ۲۰۱۲ در قطب جنوب کشف شده بود. آن‌ها بیش از مقدار مورد انتظار، هیدروژن یافتند؛ آن هم به شکل سولفید هیدروژن که در سراسر بافت ریزدانه‌ی شهاب‌سنگ پراکنده بود. این میزان فراوان هیدروژن نشان می‌دهد ممکن است زمین از زمان شکل‌گیری، دارای هیدروژن بوده باشد.

این یافته‌ها حاکی از آن‌اند که سیارات سنگی در منظومه شمسی و شاید در منظومه‌های دیگر ممکن است با بخش عمده‌ای از هیدروژن مورد نیاز برای ایجاد اقیانوس‌های آبی شکل گرفته باشند. برایسون گفت: «این یعنی شرایط زیست‌پذیر ممکن است بسیار محتمل‌تر از چیزی باشد که قبلاً تصور می‌کردیم.»

با این حال، برخی دانشمندان همچنان قانع نشده‌اند. کانل الکساندر، شهاب‌سنگ‌شناس از مؤسسه‌ی علوم کارنگی در واشینگتن دی‌سی که در این مطالعه شرکت نداشته، گفته است که کندریت‌های انستاتیتی به‌شدت در معرض آلودگی از آب موجود در زمین هستند. او گفت: «وقتی این شهاب‌سنگ‌ها وارد جو زمین می‌شوند و با آب یا حتی اکسیژن مواجه می‌شوند، خیلی سریع شروع به واکنش می‌کنند.» به گفته‌ی او، ممکن است هیدروژن اضافی از یخ‌ها و آب‌های حاصل از ذوب یخ در اطراف شهاب‌سنگ در قطب جنوب به آن وارد شده باشد، پیش از آن‌که کشف شود.

اگرچه پژوهشگران تلاش کردند تا از بررسی مناطقی که به‌وضوح با آب واکنش داده بودند پرهیز کنند، اما یک کندریت انستاتیتی تازه می‌تواند منبع واقعی هیدروژن را برای همیشه مشخص کند. الکساندر می‌گوید عالی می‌شود اگر یک نمونه از کندریت انستاتیت همین حالا به زمین بیفتد، ما آن را بلافاصله جمع کنیم و در محیطی بدون آب و اکسیژن نگه‌داریم.

منبع: livescience

کانال عصر ایران در تلگرام