Od kod vse naše vode? Kar se morda zdi preprosto vprašanje, že desetletja izziva in spletka znanstvenikov planetov. Voda kometa 67P / Churyumov-Gerasimenko ne spominja na zemeljsko vodo.
Ker je bila Zemlja v začetku nastanka izjemno vroča, znanstveniki verjamejo, da bi morala prvotna voda Zemlje vreti tako kot iz vrele kotličke. Prevladujoče teorije so upoštevale dva vira za kasneje dostava Ko se razmere ohladijo, na površje Zemlje pride voda. Eden so kometi, drugi pa asteroidi. Zagotovo je nekaj vode prišlo iz obeh virov, toda vprašanje je bilo, kateri je prevladujoči vir.
Obstajata dve področji našega Osončja, v katerih so se kometi oblikovali pred približno 4,6 milijarde let. Eden je Oortov oblak daleč onstran Plutona. Vse kaže na to, da je komet 67P drugo rojstno mesto kometov - Kuiperjev pas v regiji Neptuna in Plutona. Rezultati Rosette izključujejo komete Kuiperjevega pasa kot vir Zemljine vode. Prejšnja opažanja Oortovih oblačnih kometov, kot sta Hyakutake in Hale-Bopp, so pokazala, da tudi oni nimajo vode, podobne Zemlji. Torej morajo planetarni znanstveniki znova razmisliti o svojih modelih, s težo, dodeljeno drugemu možnemu viru - asteroidom.
Vprašanja o izvoru Zemljine vode so se lotili instrumenti na Zemlji in več sond, ki se srečujejo s kometi. Leta 1986 je prvi prelet kometa - Comet 1P / Halley, oblak iz Oorta v oblaku - razkril, da njegova voda ni bila podobna vodi na Zemlji. Kako se voda iz teh kometov - Halleyev in zdaj 67P - razlikuje od Zemljinega, je v razmerju dveh vrst vodikovih atomov, ki sestavljajo molekulo vode.
Meritve s spektrometri so pokazale, koliko devterija - težje oblike vodikovega atoma - obstaja glede na najpogostejšo vrsto vodika v teh kometih. To razmerje, označeno kot D / H, je približno 1 na 6000 v oceanski vodi Zemlje. Za veliko večino kometov so na daljavo ali na kraju samem ugotovili, da je višje razmerje, ki ne podpira trditve, da so kometi dovajali vodo na površje Zemlje, vsaj ne veliko.
Pred kratkim so opazovanja vesoljskega teleskopa Hershel o kometu Hartleyu 2 (103P / Hartley) povzročila vznemirjenje v razpravi o izvoru Zemljine vode. Spektralne meritve svetlobe kometa so pokazale razmerje D / H, tako kot voda Zemlje. Toda zdaj je Hershelovo opazovanje postalo bolj izjema zaradi Rosettinih zadnjih meritev.
Nove meritve 67P je opravil ROSINA dvojni fokusni masni spektrometer (DFMS) na krovu Rosetta. Za razliko od oddaljenih opazovanj z uporabo manj natančne svetlobe je Rosetta znala natančno izmeriti količine devterija in običajnega vodika, ki obdaja komet. Znanstveniki bi nato lahko preprosto določili razmerje. O rezultatih poročajo v prispevku "67P / Churyumov-Gerasimenko, družinski komet Jupiter z visokim razmerjem D / H", avtorja K. Altwegg in sod., Objavljenega v številki 10. decembra 2014 Znanost.
Ugotovitve instrumentov ROSINA so določile razmerje 5,3 ± 0,7 × 10-4, kar je približno 3-krat večje od razmerja D / H za vodo Zemlje. Ti rezultati ne izključujejo kometov kot vira kopenske vode, vendar znanstveniki preusmerjajo, da asteroidi preučujejo kot prevladujoč vir. Medtem ko imajo asteroidi veliko nižjo vsebnost vode v primerjavi s kometi, so asteroidi in njihove manjše različice, meteoroidi, številčnejši kot kometi. Vsak meteor / padajoča zvezda, ki jo opazimo, da gori v našem ozračju, prinaša na Zemljo nešteto spojin, vključno z vodo. Zgodaj je bil napad meteoroidov in asteroidov, ki vplivajo na Zemljo, veliko večji. Posledično bi lahko majhne količine vode, ki jih zagotavlja vsak, dopolnile to, kar zdaj leži v oceanih, jezerih, potokih in celo naših telesih.
Reference:
D / H razmerje vode na Zemlji, merjeno z DFMS
67P / Churyumov-Gerasimenko, komet družine Jupiter z visokim razmerjem D / H
Rosetta spodbuja razpravo o izvoru vode Zemlje
Provanste asteroidov in njihov prispevek k hlapnim zalogam zemeljskih planetov
Najnovejši članek o vesoljskem časopisu:
Kolikšen odstotek zemlje je voda?
