تشير الدلائل المستمدة من تحليل عينات القمر إلى أنه على الرغم من تشكل الأرض والقمر من تأثير عملاق ، إلا أنهما احتفظا في الغالب بوفرة العناصر المتطايرة البدائية ، بما في ذلك الماء. الائتمان: صورة آدم كونيل / إل إل إن إل
تعتبر إمدادات المياه على الأرض مهمة للغاية لقدرتها على الحفاظ على الحياة ، ولكن من أين تأتي هذه المياه؟ هل كانت موجودة أثناء تكوين الأرض أم تم تسليمها لاحقًا بواسطة النيازك أو المذنبات من الفضاء؟
مصدر مياه الأرض هو نقاش طويل الأمد ، ويعتقد العلماء في مختبر لورانس ليفرمور الوطني (LLNL) أن لديهم الإجابة – ووجدوها من خلال النظر إلى الصخور على القمر.
منذ أن تم تشكيل نظام الأرض والقمر من تأثير جسمين كبيرين في وقت مبكر جدًا تاريخ النظام الشمسي، قصصهم متشابكة للغاية. Et puisque la lune manque de tectonique des plaques et d’altération, des processus qui ont tendance à effacer ou à obscurcir les preuves sur Terre, la lune est en fait un endroit idéal pour rechercher des indices sur l’histoire de l’eau de الأرض.
على الرغم من أن ما يقرب من 70 ٪ من سطح الأرض مغطى بالمياه ، فإن الكوكب بشكل عام مكان جاف نسبيًا مقارنة بالعديد من الأجسام الأخرى في النظام الشمسي. والقمر أكثر جفافاً. كانت الحكمة التقليدية هي أن نقص الأنواع المتطايرة (مثل الماء) على الأرض – وخاصة القمر – كان بسبب هذا التأثير العنيف الذي تسبب في استنفاد العناصر المتطايرة.
ولكن من خلال فحص التركيب النظائري لصخور القمر ، وجد الفريق أن الأجسام المتورطة في التأثير الذي شكل نظام الأرض والقمر كانت بها مستويات منخفضة جدًا من العناصر المتطايرة قبل الاصطدام ، وليس بسبب هذا. على وجه التحديد ، استخدم الفريق الكمية النسبية للنظير المشع روبيديوم 87 (87Rb) ، والتي يتم حسابها من ابنتها نظير السترونتيوم -87 (87Sr) ، لتحديد ميزانية Rb في نظام Earth-Moon أثناء تكوينه. وجد الفريق هذا بسبب 87كان Sr ، وهو مؤشر على الميزانية المتقلبة للقمر على المدى الطويل ، منخفضًا جدًا لدرجة أن الأجسام التي اصطدمت يجب أن تكون جافة في البداية ، ولم يكن بالإمكان إضافة القليل منذ ذلك الحين.
“وُلدت الأرض بالمياه التي لدينا ، أو صُدمنا بشيء كان نقيًا بشكل أساسي H2يا مع عدم وجود الكثير في ذلك. هذا العمل يقضي على النيازك أو الكويكبات كمصادر محتملة للمياه على الأرض ويشير بقوة إلى الخيار “المولود مع” ، كما قال عالم الكيمياء الكونية جريج برينيكا ، مؤلف مشارك في البحث.
بالإضافة إلى تقليل مصدر المياه المحتمل للأرض بشكل كبير ، يكشف هذا العمل أيضًا أن الأجسام الكبيرة التي اصطدمت يجب أن تكون قد أتت من النظام الشمسي الداخلي ، وأن الحدث لم يكن ليحدث من قبل .445 مليار سنة ، مما قلل بشكل كبير من التكوين. نافذة القمر.
وفقًا لارس بورغ ، المؤلف الرئيسي للدراسة: “لم يكن هناك سوى أنواع قليلة من المواد التي يمكن أن تتحد لتكوين الأرض والقمر ، ولم تكن غريبة – ربما كانت مجرد تلك الأجسام الكبيرة التي تشكلت حول نفس الشيء. المنطقة التي اجتمعت بعد ما يزيد قليلاً عن 100 مليون سنة بعد تكوين النظام الشمسي … ولكن لحسن الحظ بالنسبة لنا ، فقد فعلوا ذلك تمامًا.
المرجع: “أصل العناصر المتطايرة في نظام الأرض والقمر” بقلم لارس إي بورغ ، وغريغوري إيه برينيكا وتوماس س.كرويير ، 14 فبراير 2022 ، وقائع الأكاديمية الوطنية للعلوم.
DOI: 10.1073 / pnas.2115726119
يظهر البحث في وقائع الأكاديمية الوطنية للعلوم. كما ساهم توماس كروجر ، عالم LLNL ، في البحث. تم تمويل العمل من قبل ناسا وبرنامج البحث والتطوير الذي يديره المختبر.
