Skąd pochodzi cała nasza woda? To, co może wydawać się prostym pytaniem, od dziesięcioleci stanowi wyzwanie i intryguje planetologów. Woda komety 67P / Churyumov-Gerasimenko nie przypomina wody na Ziemi.
Ponieważ Ziemia była bardzo gorąca na wczesnym etapie jej powstawania, naukowcy uważają, że pierwotna woda na Ziemi powinna tak ugotować się z wrzącego czajnika. Dominujące teorie rozważyły dwa źródła na później dostawa wody na powierzchnię Ziemi, gdy warunki ostygną. Jedna to komety, a druga asteroidy. Z pewnością trochę wody przybyło z obu źródeł, ale pytanie brzmiało, które z nich jest dominujące.
Istnieją dwa obszary naszego Układu Słonecznego, w których komety powstały około 4,6 miliarda lat temu. Jednym z nich jest chmura Oort daleko poza Plutonem. Wszystko wskazuje na to, że Kometa 67P jest drugim miejscem narodzin komet - Pas Kuipera w regionie Neptuna i Plutona. Wyniki Rosetty wykluczają komety Pasa Kuipera jako źródło wody na Ziemi. Wcześniejsze obserwacje komet chmur Oort, takich jak Hyakutake i Hale-Bopp, wykazały, że nie mają one również wody podobnej do Ziemi. Dlatego planetolodzy muszą ponownie rozważyć swoje modele, przypisując wagę drugiemu możliwemu źródłu - asteroidom.
Pytanie o źródło wody na Ziemi zostało rozwiązane przez instrumenty na Ziemi i kilka sond, które spotykają się z kometami. W 1986 r. Pierwszy przelot komety - Kometa 1P / Halley, kometa chmurowa Oort - ujawnił, że jej woda nie była podobna do wody na Ziemi. To, czym woda z tych komet - Halleya, a teraz 67P - różni się od ziemskiej, polega na stosunku dwóch rodzajów atomów wodoru, które tworzą cząsteczkę wody.
Pomiary za pomocą spektrometrów ujawniły, jak wiele Deuteru - cięższej postaci atomu wodoru - istnieje w stosunku do najpopularniejszego rodzaju wodoru w tych kometach. Ten stosunek, oznaczony jako D / H, wynosi około 1 na 6000 w wodach oceanicznych Ziemi. W przypadku zdecydowanej większości komet pomiary zdalne lub in-situ wykazały wyższy stosunek, który nie potwierdza twierdzenia, że komety dostarczały wodę na wczesną powierzchnię Ziemi, a przynajmniej niewielką jej część.
Ostatnio obserwacje komety Hartley 2 (103P / Hartley) przez teleskop kosmiczny Hershel wywołały poruszenie w debacie na temat źródła wody na Ziemi. Pomiary spektralne światła komety ujawniły stosunek D / H, podobnie jak wody na Ziemi. Ale teraz obserwacja Herszelu stała się bardziej wyjątkowa ze względu na najnowsze pomiary Rosetty.
Nowe pomiary 67P wykonano za pomocą spektrometru masowego podwójnego ogniskowania ROSINA (DFMS) na pokładzie Rosetty. W przeciwieństwie do odległych obserwacji przy użyciu mniej dokładnego światła, Rosetta była w stanie dokładnie zmierzyć ilość deuteru i wodoru wodoru otaczającego kometę. Następnie naukowcy mogliby po prostu określić stosunek. Wyniki przedstawiono w artykule „67P / Churyumov-Gerasimenko, kometa rodziny Jowisza o wysokim stosunku D / H” autorstwa K. Altwegga i wsp., Opublikowanym w numerze z 10 grudnia 2014 r. Nauka.
Obserwacje instrumentu ROSINA wykazały stosunek 5,3 ± 0,7 × 10-4, co stanowi około 3-krotność stosunku D / H do wody na Ziemi. Wyniki te nie wykluczają komet jako źródła wody lądowej, ale przekierowują naukowców, aby uważali asteroidy za główne źródło. Podczas gdy asteroidy mają znacznie niższą zawartość wody w porównaniu z kometami, asteroidy i ich mniejsze wersje, meteoroidy, są liczniejsze niż komety. Każdy meteoryt / spadająca gwiazda, które widzimy, jak pali się w naszej atmosferze, dostarcza niezliczoną ilość związków, w tym wodę, na Ziemię. Na początku atak meteoroidów i asteroid wpływających na Ziemię był znacznie większy. W związku z tym małe ilości dodanej wody dostarczane przez każdą z nich mogą przyczynić się do tego, co teraz znajduje się w oceanach, jeziorach, strumieniach, a nawet w naszych ciałach.
Bibliografia:
Stosunek D / H wody na ziemi zmierzony za pomocą DFMS
67P / Churyumov-Gerasimenko, kometa rodzinna Jowisza o wysokim stosunku D / H
Rosetta podsyca debatę na temat pochodzenia wody na Ziemi
Provenances asteroidów i ich wkład w lotne zapasy planet lądowych
Ostatni artykuł związany z magazynem kosmicznym:
Jaki procent ziemi to woda?
