Από πού προήλθε το νερό;

Η παροχή νερού της Γης είναι πολύ σημαντική για την ικανότητά της να συντηρεί τη ζωή, αλλά από πού προήλθε αυτό το νερό; Υπήρχαν όταν σχηματίστηκε η Γη ή παραδόθηκαν αργότερα από μετεωρίτες ή κομήτες από το διάστημα;

Η πηγή του νερού της Γης αποτελεί εδώ και καιρό αντικείμενο συζήτησης και οι επιστήμονες στο Εθνικό Εργαστήριο Lawrence Livermore (LLNL) πιστεύουν ότι έχουν την απάντηση — και τη βρήκαν κοιτάζοντας τους βράχους του φεγγαριού.

Δεδομένου ότι το σύστημα Γης-Σελήνης σχηματίστηκε μαζί από την επίδραση δύο μεγάλων σωμάτων πολύ νωρίς Η ιστορία του ηλιακού συστήματοςΗ ιστορία τους είναι στενά συνδεδεμένη. Και δεδομένου ότι η Σελήνη στερείται τεκτονικών πλακών και ατμοσφαιρικών συνθηκών, διεργασιών που τείνουν να διαγράφουν ή να συγκαλύπτουν στοιχεία στη Γη, η Σελήνη είναι στην πραγματικότητα ένα εξαιρετικό μέρος για να αναζητήσετε ενδείξεις για την ιστορία του νερού της Γης.

Αν και σχεδόν το 70 τοις εκατό της επιφάνειας της Γης καλύπτεται από νερό, ο πλανήτης γενικά είναι ένα σχετικά ξηρό μέρος σε σύγκριση με πολλά άλλα σώματα στο ηλιακό σύστημα. Το φεγγάρι είναι πιο στεγνό. Η συμβατική σοφία ήταν ότι η έλλειψη πτητικών ειδών (όπως το νερό) στη Γη – ειδικά η Σελήνη – οφειλόταν σε τόσο βίαιο αποτέλεσμα που τα πτητικά στοιχεία εξαντλήθηκαν.

Αλλά εξετάζοντας την ισοτοπική σύνθεση των σεληνιακών πετρωμάτων, η ομάδα διαπίστωσε ότι τα αντικείμενα που εμπλέκονται στην πρόσκρουση που διαμόρφωσε το σύστημα Γης-Σελήνης είχαν πολύ χαμηλά επίπεδα πτητικών στοιχείων πριν, και όχι εξαιτίας της σύγκρουσης. Συγκεκριμένα, η ομάδα χρησιμοποίησε τη σχετική ποσότητα του πτητικού και ραδιενεργού ισοτόπου ρουβίδιο-87 (⁸⁷Rb), το οποίο υπολογίζεται από το θυγατρικό του ισότοπο στρόντιο-87 (⁸⁷Sr), για τον προσδιορισμό του προϋπολογισμού Rb στο σύστημα Γης-Σελήνης όταν σχηματίστηκε. Η ομάδα το βρήκε γιατί ⁸⁷Ο Sr, ένας αντιπρόσωπος του κυμαινόμενου μακροπρόθεσμου προϋπολογισμού του φεγγαριού, ήταν πολύ χαμηλός και τα αντικείμενα που συγκρούστηκαν πρέπει να ήταν στεγνά στην αρχή και δεν θα μπορούσαν να έχουν προστεθεί πολλά από τότε.

«Η γη είτε γεννήθηκε με το νερό που είχαμε, είτε χτυπηθήκαμε από κάτι που ήταν ουσιαστικά καθαρό H₂Ω, χωρίς πολλά μέσα. Αυτό το έργο εξαλείφει τους μετεωρίτες ή τους αστεροειδείς ως πιθανές πηγές νερού στη Γη και δείχνει έντονα την επιλογή «γεννημένος με αυτό», δήλωσε ο κοσμικός χημικός Γκρεγκ Μπρένικα, συν-συγγραφέας της εργασίας.

Εκτός από τη σημαντική μείωση της πιθανής πηγής νερού της Γης, αυτή η εργασία αποκαλύπτει επιπλέον ότι τα μεγάλα αντικείμενα που συγκρούστηκαν πρέπει να προέρχονται από το εσωτερικό ηλιακό σύστημα και το γεγονός δεν θα μπορούσε να έχει συμβεί πριν από 4,45 δισεκατομμύρια χρόνια, γεγονός που μειώνει σημαντικά τον σχηματισμό. Παράθυρο σελήνης.

Σύμφωνα με τον Lars Burg, επικεφαλής συγγραφέα της μελέτης: «Υπήρχαν μόνο λίγοι τύποι υλικού που μπορούσαν να συνδυαστούν για να σχηματίσουν τη Γη και τη Σελήνη, και δεν ήταν παράξενο – είναι πιθανό ότι και τα δύο ήταν απλά μεγάλα σώματα που σχηματίστηκαν περίπου στο ίδιο περιοχή που έτυχε να συντρίψει η μία την άλλη περισσότερο από ένα χρόνο αργότερα. Λίγα 100 εκατομμύρια χρόνια μετά το σχηματισμό του ηλιακού συστήματος…αλλά είμαστε τυχεροί που έκαναν ακριβώς αυτό».

Αναφορά: «The Origin of the Volatile Elements in the Earth-Moon System» των Lars E. Burg, Gregory A. Bernica και Thomas S. Kroyer, 14 Φεβρουαρίου 2022 Διαθέσιμο εδώ. Πρακτικά της Εθνικής Ακαδημίας Επιστημών.
DOI: 10.1073/pnas.2115726119

Η αναζήτηση εμφανίζεται στο Πρακτικά της Εθνικής Ακαδημίας Επιστημών. Ο Thomas Krueger, ένας επιστήμονας LLNL, συνέβαλε επίσης στην έρευνα. Το έργο χρηματοδοτήθηκε από NASA και ένα εργαστηριακό πρόγραμμα έρευνας και ανάπτυξης.