سیاره ما چقدر قدمت دارد؟

به گزارش بولتن نیوز به نقل از یک پزشک، منشا آب زمین یک راز ماندگار بوده. فرضیه‌ها و تئوری‌های مختلفی وجود دارد که توضیح می‌دهند چگونه آب زمین رسیده و شواهد زیادی از آنها حمایت می کند.

یک مقاله تحقیقاتی در GeoScienceWorld Elements نشان می‌دهد که سایر منظومه های خورشیدی جوان هم آب فراوانی دارند. با رشد یک ستاره جوان و شکل گیری سیارات، آب ایجاد می‌شود و نشان می‌دهد که آب سیاره ما ۴.۵ میلیارد سال قدمت دارد.

مقاله‌ای با نام «ما آب خوب ۴.۵ میلیارد ساله می‌نوشیم» که نویسندگان آن Cecilia Ceccarelli و Fujun Du هستند به همین مسئله می‌پردازد. Ceccarelli ستاره‌شناس ایتالیایی در موسسه علوم سیاره‌ای و اخترفیزیک در گرنوبل فرانسه است و دیگری ستاره شناس رصدخانه‌ای در نانجینگ چین است.

شکل گیری منظومه شمسی با یک ابر مولکولی غول پیکر آغاز می شود. ابر عمدتاً هیدروژن است که جزء اصلی آب است. هلیوم، اکسیژن و کربن به ترتیب فراوانی بعدی را دارند. این ابر همچنین حاوی دانه‌های ریز غبار سیلیکات و غبار کربنی است.

در اینجا در فضای سرد یک ابر مولکولی، وقتی اکسیژن با یک دانه غبار مواجه می شود، یخ می‌زند و به سطح می‌چسبد.

اما آب تا زمانی که هیدروژن و اکسیژن با هم ترکیب نشوند، تشکیل نمی‌شود و مولکول‌های هیدروژن سبک‌تر در ابر روی دانه‌های غبار یخ زده می‌پرند تا زمانی که با اکسیژن مواجه شوند.

هنگامی که این اتفاق می‌افتد، آنها واکنش نشان می‌دهند و یخ – آب را تشکیل می‌دهند و دو نوع آب را آب معمولی و آب سنگین حاوی دوتریوم.

دوتریوم یک ایزوتوپ از هیدروژن به نام هیدروژن سنگین (HDO) است که دارای یک پروتون و یک نوترون در هسته خود است. که آن را از هیدروژن معمولی به نام پروتیوم متمایز می‌کند.

پروتیوم پروتون دارد اما نوترون ندارد. هر دو این ایزوتوپ‌های هیدروژن پایدار هستند و تا به امروز باقی مانده‌اند و هر دو می توانند با اکسیژن ترکیب شوند و آب را تشکیل دهند.

گرانش بر مرکز ابر مولکولی اعمال می‌شود و شروع به تشکیل یک پیش ستاره می‌کند. مقداری از گرانش به گرما تبدیل می شود و در چند واحد نجومی (AU) از مرکز ابر، گاز و غبار موجود در دیسک به ۱۰۰ کلوین (-۲۸۰ فارنهایت) می‌رسد.

۱۰۰ کلوین از نظر زمینی بسیار سرد است، معادل ۱۷۳- درجه سانتیگراد است. اما از نظر شیمیایی، برای شروع تصعید کافی است و یخ تبدیل به بخار آب می‌شود. و یک پوشش گرم که مرکز ابر را احاطه کرده است.

یک کورینوی داغ تشکیل می‌شود که حاوی حدود ۱۰۰۰۰ برابر آب اقیانوس های زمین است.

این مرحله دوم در فرآیندی است که توسط نویسندگان بیان شده است، و آنها آن را فاز پیش ستاره می‌نامند.

در مرحله بعد، ستاره شروع به چرخش می‌کند و گاز و غبار اطراف یک دیسک صاف و دوار به نام دیسک پیش سیاره ای تشکیل می‌شود. هر چیزی که در نهایت به سیارات منظومه شمسی و سایر ویژگی‌ها تبدیل می‌شود، درون آن دیسک است.

ستاره جوان مقداری گرما از ضربه های روی سطح خود تولید می کند، اما نه زیاد. بنابراین دیسک سرد است و مناطق دورتر از پیش ستاره جوان سردترین مناطق هستند.

یخ آبی که در مرحله یک تشکیل شده بود در مرحله به صورت گاز رها می‌شود اما دوباره در سردترین نقطه قرص پیش سیاره‌ای دوباره متراکم می‌شود. همان جمعیت دانه های گرد و غبار دوباره در یک گوشته یخی پوشیده می‌شود.

این مرحله سوم در این فرآیند است.

در مرحله چهارم، منظومه شمسی شروع به شکل گیری می‌کند. سیارات، سیارک‌ها و دنباله‌دارها، شروع به شکل‌گیری و گرفتن مدار خود می‌کنند. و از چه سرچشمه می گیرند؟ آن دانه های ریز گرد و غبار و مولکول های آب دوبار منجمد آنها.

این وضعیتی است که امروز در آن قرار داریم. در حالی که ستاره شناسان نمی توانند به گذشته سفر کنند، آنها این اطلاعات را با رصد دیگر منظومه‌های خورشیدی جوان و یافتن سرنخ هایی برای کل فرآیند به دست آورده‌اند.

فراوانی آب سنگین زمین، نسبت HDO/H 2 O، حدود ده برابر بیشتر از کیهان و در ابتدای منظومه شمسی است.

پس بین ۱ تا ۵۰ درصد آب زمین از مرحله اولیه تولد منظومه شمسی تامین شده است. این مقدار زیاد است.

نویسندگان موارد را در نتیجه گیری خود جمع بندی می کنند.

آب موجود در دنباله‌دارها و سیارک‌ها (که اکثریت قریب به اتفاق شهاب‌سنگ‌ها از آن منشأ می‌گیرند) نیز از همان ابتدا در مقادیر زیادی به ارث رسیده است. زمین را تشکیل داده است،

تحویل توسط دنباله‌دارها فرضیه دیگری برای آب زمین است. در این فرضیه، زمانی که ستاره های دنباله دار مختل می شوند و از ابر اورت یخ زده به درون منظومه شمسی فرستاده می شوند، آب یخ زده از آن سوی خط یخبندان به زمین می‌رسد. این ایده منطقی است.

اما این مطالعه نشان می دهد که ممکن است درست نباشد.

قدمت آب زمین ۴.۵ میلیارد سال است، سیاره‌های کوچک احتمالاً بخشی آن را به زمین تحویل داده‌اند، اما دقیقاً چگونگی وقوع آن مشخص نیست. پیچیدگی‌های بسیار بیشتری وجود دارد که دانشمندان باید قبل از اینکه بتوانند آن را کشف کنند، در موردشان تحقیق کنند.

آب در مرکز همه چیز قرار دارد، و نویسندگان با نشان دادن اینکه قدمت برخی از آن به ابتدای منظومه شمسی بازمی‌گردد، نقطه شروعی برای کشف بقیه آن فراهم کرده‌اند.