מים, מים בכל מקום ... ספינות הים העתיקות של קולרידג 'הוקלעו על ידי מחסור במים כשהם מוקפים בים של החומר, ובעוד ש 70% משטח כדור הארץ אכן מכוסים במים (מתוכם 96% הם מים מלוחים, ומכאן לא טיפה לשתייה) יש באמת לא כל כך הרבה - לא בהשוואה לכל המסה של כדור הארץ. פחות מ- 1% מכדור הארץ הם מים, דבר שנראה מוזר עבור מדענים מכיוון שעל סמך מודלים קונבנציונליים של יצירת מערכת השמש היו צריכים להיות הרבה יותר מים זמינים בצוואר היער של כדור הארץ כאשר הם התאגדו. אז השאלה צפה סביב: מדוע כדור הארץ כל כך יבש?
על פי מחקר חדש של המכון למדעי הטלסקופ החלל בבולטימור, MD, התשובה עשויה להיות בשלג.
ה קו שלג, לדייק. האזור שבתוך מערכת פלנטארית שמעבר לטמפרטורות קרות מספיק כדי שקרח מים יתקיים, קו השלג במערכת השמש שלנו נמצא כיום באמצע חגורת האסטרואידים הראשית, בין מסלוליו של מאדים ויופיטר. על סמך מודלים קונבנציונליים של התפתחות מערכת השמש, היה גבול זה קרוב יותר לשמש לפני 4.5 מיליארד שנה. אבל אם זה אכן היה המקרה, אז כדור הארץ היה צריך לצבור הרבה יותר קרח (ולכן מים) בזמן היווצרותו, ולהפוך ל"עולם מים "אמיתי עם מסת מים עד 40 אחוז ... במקום סתם.
כפי שאנו יכולים לראות היום, זה לא היה המקרה.
“עפנסים כמו אורנוס ונפטון שנוצרו מעבר לקו השלג מורכבים מעשרות אחוזי מים. אבל לכדור הארץ אין הרבה מים, וזה תמיד היה חידה. "
- רבקה מרטין, המכון למדעי טלסקופ החלל
מחקר שהוביל האסטרופיזיקאים רבקה מרטין ומריו ליביו ממכון המדע של טלסקופ החלל בחנו עוד כיצד קו השלג במערכת השמש שלנו כנראה התפתח, וגילה כי בדגמים שלהם, כדור הארץ היה לעולם לא בתוך הקו. במקום זאת הוא נשאר באזור חם ויבש יותר בתוך קו השלג, והרחק מהקרח.
"בניגוד לדגם הדיסק ההקרדה הרגיל, קו השלג בניתוח שלנו לא נודד לעולם במסלולו של כדור הארץ", אמר ליביו. "במקום זאת הוא נשאר רחוק יותר מהשמש מאשר מסלול כדור הארץ, מה שמסביר מדוע כדור הארץ שלנו הוא כוכב לכת יבש. למעשה, המודל שלנו חוזה שכוכבי הלכת הפנימיים האחרים, מרקורי, ונוס ומאדים, גם הם יבשים יחסית. "
קרא: מחשבה מחדש על מקור מים כדור הארץ
המודל הסטנדרטי קובע כי בימיו הראשונים של היווצרותו של דיסק דיסק-פלנטרי חומר מיונן בתוכו נופל בהדרגה לעבר הכוכב, מושך פנימה את אזור קו השלג הקפוא והסוער. אבל המודל הזה תלוי באנרגיה של כוכב לוהט במיוחד שמיינן לחלוטין את הדיסק - אנרגיה שכוכב צעיר, כמו השמש שלנו, פשוט לא היה לו.
"אמרנו, חכה שנייה, הדיסקים סביב כוכבים צעירים אינם מיוננים לחלוטין", אמר ליביו. "הם אינם דיסקים רגילים כי פשוט אין מספיק חום וקרינה כדי ליינן את הדיסק."
"אסטרופיזיקאים יודעים כבר לא מעט זמן כי הדיסקים סביב חפצים מהממים הצעירים אינם דיסקיות הטרדה סטנדרטיות (כלומר כאלה המיוננים וסוערים לאורך כל הדרך)," הוסיף ד"ר ליביו בהודעת דוא"ל ל- Space Magazine. "דגמי דיסק עם אזורים מתים נבנו על ידי אנשים רבים במשך שנים רבות. אולם משום מה, חישובי ההתפתחות של קו השלג ברובם המשיכו להשתמש במודלים של הדיסק הרגיל. "
ללא דיסק מיונן לחלוטין, החומר אינו נמשך פנימה. במקום זאת הוא מקיף את הכוכב, מעבה גז ואבק ל"שטח מת "החוסם את החומר החיצוני להתקרב יותר. כוח המשיכה דוחס את חומר האזור המת, שמתחמם ומייבש את כל הכיסים הקיימים מיד מחוצה לו. על סמך מחקרי הצוות היה זה באזור היבש הזה שכדור הארץ יצר.
השאר, כמו שאומרים, מים מתחת לגשר.
תוצאות הצוות התקבלו לפרסום בכתב העת Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.
קרא את המהדורה באתר החדשות האבל כאן, וראה את העיתון המלא כאן.
תמונה ראשית: כדור הארץ כפי שנראה על ידי חללית MESSENGER לפני שיצאה למרקורי בשנת 2004. נאס"א / אוניברסיטת ג'ונס הופקינס יישומית למעבדה לפיזיקה / מכון קרנגי בוושינגטון. תמונת מודל דיסק: NASA, ESA ו- A. Feild (STScI). תמונת נפח מי כדור הארץ: הווארד פרלמן, USGS; איור הגלובוס מאת ג'ק קוק, המוסד לאוקיאנוגרפיה של וודס חור (©); אדם ניימן.
