محيطات من السماء / ديفيد جيويت وإدوارد د. يونغ

تعيد النتائج الجديدة إشعال الجدل حول ما إذا كانت المذنبات أو الكويكبات أو عوامل مختلفة تمامًا هي مصدر مياه البحر على الأرض

عندما تقف على الشاطئ وتنظر إلى الأمواج القادمة من الأفق، فمن السهل أن تعتقد أن البحر شيء أبدي. لا بد أن أسلافنا كانوا يعتقدون ذلك. في العديد من قصص الخلق، كانت الهاوية المائية قبل الأرض وحتى قبل النور. نحن نعلم اليوم أن المحيط العالمي للأرض لم يكن موجودًا دائمًا. مياهها، وكذلك كل قطرة مطر، وكل نسمة هواء رطب، وكل رشفة من كأس، هي تذكير بحدث حدث منذ دهور ودهور: عندما سقط البحر من السماء.
تنبع كل المياه الموجودة في نظامنا الشمسي في نهاية المطاف من سحابة بدائية من الغاز والغبار انهارت لتشكل الشمس والكواكب منذ أكثر من أربعة مليارات ونصف المليار سنة. وكانت السحابة غنية بالهيدروجين والأكسجين، وهما المكونان الأساسيان للمياه، H2O. هذه الثروة ليست مفاجئة، فالهيدروجين والأكسجين من أكثر العناصر شيوعاً في الكون بشكل عام: الهيدروجين هو الأكثر شيوعاً والأكسجين في المركز الثالث (الهيليوم، وهو غاز نبيل لا يتفاعل في التفاعلات الكيميائية، هو الثاني). . معظم الغاز الموجود في السحابة البدائية امتصته الشمس والكواكب الغازية العملاقة التي تشكلت قبل الكواكب الصخرية. يرتبط جزء كبير من الأكسجين المتبقي بعناصر أخرى، مثل الكربون والمغنيسيوم، لكن الهيدروجين والأكسجين المتبقيين كانا قادرين على التفاعل مع بعضهما البعض وتكوين كمية من الماء أكبر بعدة مرات من كمية الصخور في نظامنا الشمسي.

ومع ذلك، تظهر الملاحظات صورة مختلفة. الأرض وجيرانها عطارد والزهرة والمريخ عوالم صخرية وغير مائية. وجفافها النسبي هو نتيجة للمكان والزمان الذي خلقت فيه. عندما انهارت السحابة التي كانت على وشك أن تصبح نظامنا الشمسي، أدى زخمها الزاوي إلى تسوية المادة إلى قرص دوار، حيث تشكلت الكواكب. يعتبر تشكل العوالم الصخرية عملية تدريجية تحدث خطوة بخطوة، عندما تصطدم الأجسام الصغيرة نسبياً في القرص ببعضها البعض وتلتصق ببعضها البعض لتشكل جسماً أكبر: تتجمع الحبيبات المجهرية إلى أحجار صغيرة وبعضها في الصخور وبعضها في البناء كتل قطرها عدة كيلومترات تُبنى منها الكواكب. تسمى هذه الوحدات البنائية "الكواكب المصغرة". العديد من الكواكب المصغرة التي بقيت بعد تكوين الكواكب كانت عبارة عن أجرام سماوية نسميها اليوم الكويكبات والمذنبات.
وفي الأجزاء الداخلية من القرص، بالقرب من الشمس، أصبح الغاز ساخنًا جدًا نتيجة الاحتكاك والقرب من الشمس، وتبخر الهيدروجين والعناصر الخفيفة الأخرى. وهكذا تكونت الكواكب الأقرب إلى الشمس من المواد الجافة نسبيًا المتبقية. وبينما نمت الأجسام السماوية الصخرية الجافة القريبة من الشمس بعيدًا، تقريبًا حيث يوجد كوكب المشتري وحزام الكويكبات اليوم، كانت درجة حرارة القرص منخفضة بما يكفي لتجميد الماء والمواد المتطايرة الأخرى. يطلق علماء الفلك على هذه العتبة اسم "خط الثلج". ويعتقد على نطاق واسع أن معظم المياه الموجودة على الأرض وصلت إلى ما بعد هذا الخط، في وابل من الكويكبات والمذنبات الجليدية التي ربما قذفتها الكواكب الخارجية الكبيرة إلى المناطق الداخلية للنظام الشمسي في المراحل النهائية من عملية تكوين الكواكب.

تم مؤخرًا الحصول على أدلة على خطوط الثلج والاصطدامات بين الكواكب في مرحلة متأخرة من عمليات رصد الأنظمة الشمسية الأخرى التي لا تزال كواكبها في طور التشكل. عندما تنظر من خلال التلسكوب إلى أعماق الفضاء بين النجوم، يمكنك أن ترى من بعيد نفس العمليات البدائية التي حدثت هنا في نظامنا الشمسي. ومع ذلك، لا تزال العديد من جوانب العمل العجيب المتمثل في تكوين محيطات الأرض يكتنفها الضباب ويتم استكشافها بقوة. حتى لو بدت محيطات الأرض أبدية وغير متغيرة، فإن الأدلة الجديدة تقربنا من الإجابة على السؤال حول متى وكيف تشكلت بالضبط، وما إذا كانت المذنبات أو الكويكبات أو آلية مختلفة تمامًا هي التي جلبت كل تلك المياه إلى كوكبنا الذي كان جافًا في السابق. .

كوكب بحري جاف كالورق

عند النظر إليها من الفضاء، قد يعتقد المرء أن الاسم الأكثر ملائمة للأرض هو في الواقع "الكرة الأرضية للمحيطات". يغطي الماء أكثر من ثلثي سطحه ويشكل العديد من الكائنات التي تعيش عليه. تحتوي المحيطات، التي يبلغ متوسط ​​عمقها أربعة كيلومترات، من المياه ما يكفي لملء كرة يبلغ قطرها أكثر من 1,300 كيلومتر. ومع ذلك، يتفاجأ الكثيرون عندما يعلمون أن كل المياه الموجودة في المحيطات تشغل 0.02٪ فقط من كتلة الأرض. أي أنه لو كانت الأرض عبارة عن طائرة بوينج 777 تزن 300 طن، فإن كتلة كل الماء الموجود في المحيطات ستكون مساوية لوزن راكب واحد. أما الماء العذب المخزون في الجليد الصغير عند القطبين وفي السحب وفي الأنهار وفي البحيرات وفي التربة وفي الحيوانات والنباتات على سطح الكرة الأرضية فهو جزء صفر منه.

يوجد المزيد من المياه في أعماقنا، داخل طبقة الصخور المنصهرة للكوكب، والتي يبلغ عمقها حوالي 3,000 كيلومتر، من أسفل القشرة الصلبة إلى أسفل النواة الحديدية السائلة. الماء هناك ليس سائلا. وهي نسبة من التركيب الجزيئي للصخور والمعادن "المائية" التي تم سحبها تحت القشرة بفعل العمليات التكتونية. وحتى لو كان بعض هذه المياه، المحاصرة في الصخور، يمكن أن تندلع من الوشاح وتعود إلى الأرض من خلال البراكين، فإن معظمها مدفون هناك. والأعمق من ذلك، هناك اللب الداخلي، الصلب والثقيل، المصنوع من سبيكة من الحديد والنيكل. من الممكن أن يحتوي القلب، الذي تبلغ كتلته حوالي 30% من كتلة الأرض، على كمية أكبر من الماء من الوشاح، على شكل هيدروجين، والذي لولا الحرارة والضغط الكبيرين، لارتبط بالأكسجين.

لا أحد يعرف كمية الماء الموجودة في باطن الأرض. لأننا لا نستطيع أخذ عينة هناك وتقديرات كمية المياه التي تمر من سطح الأرض إلى الداخل وبالعكس ضعيفة. ومن المحتمل أن يحتوي الوشاح وحده على كمية من المياه تعادل ما يحتويه نظام المحيطات، وهو ما يضاعف إمدادات المياه العالمية بشكل أساسي. ولكن حتى مع ذلك، إذا أضفنا هذه المياه إلى سطح الأرض، فلن نحصل إلا على 0.04% من كتلة الأرض، أو راكبين في طائرة بوينغ 777 محملة. قد يبدو الأمر غريبا، لكن الأرض أكثر جفافا بنحو 100 مرة من العظام القديمة، التي تحتوي على كمية ضئيلة فقط من الماء. ومع ذلك، لا بد من الإجابة على السؤال المتعلق بكيفية حصولنا على القليل من الماء هنا.

المذنبات أو الكويكبات؟
وبما أنه من المعتقد على نطاق واسع أن الأرض في بداية وجودها كانت أكثر جفافا مما هي عليه اليوم، فقد ركز الباحثون المتعاملون مع مصدر المياه في العالم على المراحل المتأخرة نسبيا من تكوينها، بعد تشكل القمر.

لا بد أن سطح الأرض الفتية، مثل الكواكب الصخرية الأخرى في النظام الشمسي، كان لا يزال منصهرًا، على الأقل جزئيًا، بعد عشرات الملايين من السنين أو أكثر بعد ولادتها. وكان الذوبان نتيجة للطاقة الهائلة التي تدفقت إلى الكوكب من خلال أسراب من الكواكب الصغيرة بحجم الجبال التي سقطت عليه. هناك بالفعل أدلة جيوكيميائية على أن محيط الأرض من الصخور المنصهرة (الصهارة) يحتوي على كمية معينة من الماء، لكن الصخور المنصهرة والساخنة لا تتفوق في الحفاظ عليها، لذلك لا بد أن معظم رطوبة الأرض القديمة والكواكب المصغرة قد تم إطلاقها على شكل غاز وبخار متأين. فُقد بعض هذه المواد في الفضاء، ولكن ربما يكون بعضها قد سقط عائداً إلى الأرض وأصبح محصوراً مرة أخرى في الصخور قبل أن يُبتلع في عمق الوشاح.

وفي وقت لاحق، أدت التأثيرات الضخمة إلى تغيير إمدادات المياه على سطح الأرض وبالقرب منه. على وجه الخصوص، يبدو أن الأرض قد اصطدمت بجسم بحجم المريخ منذ حوالي 4.5 مليار سنة، وهو الاصطدام الذي أدى إلى تفجير سحابة من المواد التي بردت، واتحدت، وأصبحت القمر. أدت طاقة هذا الاصطدام العالمي إلى إزالة معظم الغلاف الجوي، مما أدى إلى غليان أي محيط من الماء كان موجودًا في الحال، وخلق محيطًا من الصهارة يبلغ عمقه مئات الكيلومترات. فإذا كانت الأرض جافة حين تكونت، وكانت تحتوي على ماء، فإن هذه الضربة القاتلة التي خلقت القمر استنزفتها من كل الماء الذي كانت فيه في الأصل.

وبناء على هذه المعرفة، يحاول العلماء منذ فترة طويلة العثور على مصدر للمياه الذي وصل إلى الأرض بعد تكوين نظام الأرض والقمر وتبريده. منذ خمسينيات القرن العشرين، أصبح من المعروف أن المذنبات غنية بالجليد. يدخلون المناطق الداخلية للنظام الشمسي من مجموعتين كبيرتين تقعان على الأطراف: حزام كويبر (يبدأ بالقرب من المدار الحالي لبلوتو) وسحابة أورت (تبدأ بعيدًا عن حزام كويبر وتصل ربما إلى منتصف الطريق إلى أقرب كوكب). لنا). ربما يعتقد العديد من الباحثين أن المذنبات هي المصدر الرئيسي للمياه على الأرض.

لكن هذه الفكرة واجهت صعوبات في الثمانينيات والتسعينيات، عندما قام الباحثون لأول مرة بقياس نسبة النظيرين الشائعين للهيدروجين في المذنبات من سحابة أورت. تحتوي نواة الهيدروجين العادي (H) على بروتون واحد، بينما تحتوي نواة النظير الأثقل، الديوتيريوم (D)، على نيوترون واحد بالإضافة إلى البروتون. تعد الوفرة النسبية للديوتيريوم مقارنة بالهيدروجين العادي بصمة مفيدة يمكن استخدامها لتتبع تاريخ العنصر السماوي. إذا كان محيط الأرض مكونًا من مذنبات ذابت، فإن النسبة بين الديوتيريوم والهيدروجين (D/H) في جزيئات الماء الموجودة فيه يجب أن تكون قريبة من تلك الموجودة في المذنبات المرصودة اليوم. ولكن في المذنبات الموجودة في سحابة أورت، تم العثور على نسب أكبر بمرتين من تلك الموجودة في مياه البحر العادية. ومن الواضح إذن أن أصل معظم المياه الموجودة على الأرض مختلف.

إلا أنه في السنوات الأخيرة تم قياس نسب D/H في مذنبات حزام كويبر بقيم مماثلة لتلك الموجودة في محيطات الأرض، مما يؤكد الاعتقاد بأن المذنبات هي التي جلبت الماء إليها. ولكن الآن يتأرجح البندول مرة أخرى بعيدًا عن المذنبات. وفي نهاية عام 2014، أظهرت النتائج التي توصلت إليها المركبة الفضائية "روزيتا" التي أطلقتها وكالة الفضاء الأوروبية أن نسبة D/H في المذنب 67P/Churyumov-Grasimenko أكبر بثلاث مرات من نسبة المحيط، وهي نقطة تدعم الحجة القائلة بأن مصدر المياه خارج كوكب الأرض ليس المذنبات. وتشير هذه النتيجة، إلى جانب الحجج المستندة إلى تحليلات ديناميكيات مدارات الأجسام التي تسقط على الأرض من مناطق غنية بالمذنبات، إلى أنه حتى لو كانت هناك مذنبات هنا وهناك التي جلبت الماء إلى الأرض، فمن غير المرجح أن يكون هذا هو السبب الرئيسي. آلية جلبهم.
الكويكبات هي البديل الواضح، واليوم هناك إجماع واسع على أنها مصدر المياه على الأرض. مثل المذنبات، الكويكبات هي أيضًا قطع من الكواكب الصغيرة التي تكونت منها الكواكب. كويكبات "الحزام الرئيسي"، الكويكبات التي تدور في مدارها بين المريخ والمشتري، هي أقرب بكثير إلى الأرض من حزام كويبر، وعندما تخرج عن مدارها، تكون فرصها في ضرب البلاد أكبر بكثير. والدليل على ذلك موجود على القمر المغطى بالحفر الناتجة عن اصطدام الكويكبات القديمة. النيازك، وهي شظايا من الصخور تصل إلى سطح الأرض وتنشأ من الكويكبات، تملأ أيضًا متاحف الطبيعة لدينا كتذكير مؤثر بأن الأرض لا تزال تتعرض للقصف من الفضاء. توفر دراسة القطع النادرة من الكويكبات لمحة عن تاريخها وتساعد في تحديد ما إذا كانت هي بالفعل تلك التي ملأت محيط الأرض بالمياه. وقد أظهرت الدراسات التي أجريت على أنواع معينة من النيازك بالفعل أن نسب D/H الخاصة بها تتطابق مع نسبة مياه البحر.

تتميز النيازك، مثل عمال المناجم في محجرها، الكويكبات، بتنوع التركيبات ومحتويات المياه المختلفة. الكويكبات من المنطقة الأقرب إلينا في الحزام الرئيسي، والتي تبلغ بعدها عن الشمس ضعف المسافة من الأرض تقريبًا، تنتج معظم النيازك الصخرية الفقيرة بالمياه التي ندرسها على الأرض. من ناحية أخرى، تحتوي الكويكبات الموجودة على الجانب الآخر من الحزام، أي في أكثر من منتصف المسافة بيننا وبين المشتري، على كمية معينة من الماء. تميل هذه الكويكبات إلى إنتاج نيازك تسمى الكوندريتات الكربونية، وهي عبارة عن شوائب من المعادن المائية والكربونات (الكربونات)، حيث يمكن أن يشكل الماء نسبة قليلة من كتلة الصخور. وكان تاريخ الماء في هذه الصخور في قلب دراسة أجراها أحدنا (يونغ)، وهي دراسة تعتمد على ملاحظات الماء ومروره عبر الصخور هنا على الأرض. نشأت المعادن الغنية بالمياه في الكوندريتات الكربونية من تفاعلات الصخور مع الماء السائل أو الغازي، وهي تفاعلات تحدث عند درجات حرارة منخفضة نسبيًا تصل إلى بضع مئات من الدرجات المئوية. وعلى الأرض، تتشكل هذه المعادن عندما يتسرب الماء عبر الصخور المسامية. تعد المعادن الموجودة في النيازك دليلاً على الوقت الذي ذاب فيه الجليد وتدفق في مصفوفة صخرة الكويكب.

من المرجح أن مصدر الحرارة الذي أدى إلى إذابة كل الجليد هو النظير المشع الألومنيوم 26، والذي كان متوفرًا بكثرة في الأيام الأولى للنظام الشمسي. يطلق الألومنيوم 26 طاقة وفيرة على مدى عدة ملايين من السنين حتى يضمحل ويتحول إلى نظير المغنيسيوم 26. في الأطراف الباردة للنظام الشمسي الشاب، خلف خط الثلج، كانت الحرارة المنبعثة من تحلل الألومنيوم 26 عاملًا مهمًا، وإن كان قصير العمر، في تشكيل الجيولوجيا وهيدرولوجيا الكويكبات الغنية بالمواد المتطايرة. لعدة ملايين من السنين بعد تشكل الشمس، كان الماء في العديد من الكويكبات سائلاً، مما يدعم أنظمة الدورة الحرارية المائية مثل تلك الموجودة في الحفر البركانية على طول التلال البحرية للأرض. ربما تكونت المعادن والفحم المحنط عندما تسرب محلول ملحي ساخن من خلال الشقوق والشقوق في الكويكبات عندما قام النظائر المشعة بتسخينه. وفي المراحل اللاحقة من تكوين الكواكب، أدت جاذبية الكواكب العملاقة، البعيدة عن الشمس، إلى تناثر المواد في جميع أنحاء النظام الشمسي الفتي. لقد أطلق كويكبات تحتوي على الماء إلى الداخل، متجاوزة خط الثلج، إلى الأرض والكواكب الصخرية الأخرى.

ونجد دليلاً على هذا الخلط بين المواد في المراحل اللاحقة من تكوين النظام الشمسي في كيمياء الأرض وكيمياء المريخ. أحد هذه الأدلة يأتي من عناصر المجموعة البلاتينية المعروفة باسم "عشاق الحديد"، أو محبي الحديد، لأن ارتباطها الكيميائي بالحديد والمعادن الأخرى أقوى من ارتباطها بالصخور. وفي الأرض الجديدة المنصهرة بعد تكوين القمر، كان من الممكن أن يتم سحب هذه العناصر إلى الأسفل في تيارات الحديد والنيكل المضغوطة التي غاصت لتشكل قلب الأرض. ولكن من الناحية العملية اليوم، هناك تركيز كبير بشكل لا يصدق من العناصر المحبة للحديد في عباءة الأرض وحتى في قشرتها، بكميات تتوافق مع المواد الشبيهة بالكوندريت، أي المواد التي وصلت إلى النيازك خارج خط الثلج. تشكل هذه المواد حوالي واحد بالمائة من كتلة الأرض، وبما أنها لم تغوص في باطن الأرض، فمن المحتمل أنها وصلت بعد أن برد كوكبنا بدرجة كافية لتشكل اللب بالكامل. يفسر هذا "الطلاء المتأخر" للأشياء التي ضربت البلاد كيف يمكن أن يكون لدينا ما يكفي من البلاتين المتاح لخواتم الزفاف والمحولات الحفازة في السيارات. ويمكن أن يفسر أيضًا كيف يمكن أن يكون لدينا ما يكفي من المياه لملء المحيط. ومن الواضح أن جميع العوالم الصخرية، وليس فقط الأرض والمريخ، قد تعرضت لتدفق المواد من حزام الكويكبات في المراحل الأخيرة من تكوين الكواكب.

ومع ذلك، يبدو أن هناك عيبًا رئيسيًا واحدًا في هذه الصورة الأنيقة، حيث توفر الكويكبات كل المياه الموجودة في العالم تقريبًا. وتتضح المشكلة عندما ينظر الباحثون إلى العناصر الغازية مثل الزينون والأرجون، المعروفة بالغازات النبيلة، لأنها لا تتفاعل مع أي عنصر آخر تقريبا. وبسبب هذه اللامبالاة الكيميائية، يمكن استخدام الغازات النبيلة كأداة لتتبع العمليات الفيزيائية، لأنها خالية نسبيًا من التأثيرات المربكة للكيمياء. إذا كانت هناك علاقة وثيقة بين الكواكب الصخرية والكويكبات، فيجب أن تكون الكميات النسبية للغازات النبيلة متشابهة فيها. لكن من فحص النسبة بين كمية الزينون وكمية الأرجون في النيازك والمواد التي سقطت على الأرض من الكواكب الأخرى، يبدو أن كلا من الأرض والمريخ فقيران في هذه الغازات مقارنة بالنيازك.

في السنوات الأخيرة، تم طرح العديد من الإجابات المحتملة للغز الغازات المفقودة، بما في ذلك بعض الإجابات التي قد تقلب الموازين مرة أخرى في اتجاه تتويج المذنبات كمزود فعلي للمياه والمواد المتطايرة الأخرى. وحتى وقت كتابة هذا المقال، ينتظر الباحثون بفارغ الصبر القياسات الأولى للغازات النبيلة في المذنب، والتي من المفترض أن تأتي من البحث الذي تجريه "روزيتا" على 67P/Churyumov-Grasimenko. قد تساعدنا هذه القياسات أخيرًا في التوصل إلى نتيجة نهائية حول أصل محيطات الأرض، ولكن إذا تمكنا من تعلم أي شيء من الاتجاهات السابقة، فإنها قد تثير فقط أسئلة أكثر صعوبة من شأنها أن تبقي الجدل مستمرًا لبضعة عقود أخرى.

انقسام محاكاة؟

يبدو أنه لا يوجد حل بسيط للجدل الدائر حول ما إذا كانت الكويكبات أو المذنبات هي مصدر محيطات الأرض. وربما المشكلة ليست في الطبيعة بل في الأسئلة التي نطرحها عنها. قد لا يكون الانقسام بين الكويكبات والمذنبات حادًا كما كان يُعتقد سابقًا. اكتشف أحدنا (جيويت) مؤخرًا، مع هنري هسيه من معهد علم الفلك والفيزياء الفلكية التابع لـ "أكاديمية سينيكا" في تايوان، مذنبات في الحزام الرئيسي: الأجسام العطلة في حزام الكويكبات ولكنها تنثر الغبار بشكل دوري في جميع أنحاء القهوة مثل نيزك. المذنب. ومن المثير للدهشة أن هذه الأجسام تخزن الجليد على الرغم من أن مداراتها تقع في المنطقة المشمسة والمتقلبة والفقيرة التي يحدها خط الثلج. علاوة على ذلك، كما أظهرنا، فإن السؤال الحقيقي قد لا يكون لماذا يوجد الكثير من الماء على الأرض، بل لماذا يوجد القليل جدًا من الماء. هناك طرق لا حصر لها يمكن أن تصل بها كمية المياه الصغيرة نسبيًا الموجودة على الأرض إلى الأرض، وهي طرق تعتمد بشكل كبير على تفاصيل تاريخ الكوكب، والأجسام التي اصطدمت به، والظروف الأولية لتكوينها. وتتيح الاحتمالات المتعددة ظهور سيناريوهات أخرى أكثر غرابة لوصول المياه، وهي سيناريوهات، حتى لو كانت غير محتملة، لا يمكن استبعادها بشكل مؤكد في الوقت الحالي.
على سبيل المثال، من الناحية النظرية، ربما كانت معظم المياه الموجودة على الأرض موجودة منذ البداية تقريبًا. تشير دراسة جديدة إلى احتمال أن تكون أيونات الهيدروجين الناتجة عن الرياح الشمسية قد تراكمت إلى معادن رطبة على الأسطح عديمة الشكل لجزيئات الغبار بين النجوم، وهذه هي التي جلبت هذه المادة المائية إلى الكواكب وإلى وحدات البناء التي تم تجميعها منها في وقت مبكر من عملية التكوين. . ومع ذلك، من الصعب أن نفسر بالضبط كيف تم الحفاظ على هذا الخزان البدائي في الوشاح وتسرب إلى الأعلى فقط بعد انتهاء الاصطدامات الكبرى التي شكلت الكوكب.

وفي الآونة الأخيرة، أصبحت الأجرام السماوية الأكبر حجمًا من معظم المذنبات والكويكبات تجذب الاهتمام أيضًا. فالكوكب القزم سيريس، على سبيل المثال، الذي يبلغ عرضه 900 كيلومتر، هو أكبر كويكب في نظامنا الشمسي. ويعتقد أن حوالي نصف كتلة كيريس عبارة عن ماء. وفي أوائل عام 2014، لاحظ الباحثون ما يبدو أنه بخار يتصاعد من الكوكب القزم بمعدل حوالي 20,000 ألف كيلوغرام في الساعة، وهو دليل قاطع على أن كيريس غني بالمياه. كتلة الأرض أكبر بحوالي 6,000 مرة من كتلة سيريس. إذا كان نصف كتلة الخطاف عبارة عن ماء، كما يتوقع عدد لا بأس به من الباحثين، فإن إجمالي كمية المياه على الأرض، على سطح الأرض وتحتها، تساوي تقريبًا كمية المياه المخزنة في خمسة فقط. كائنات تشبه الخطاف.

كانت مثل هذه الأجسام أكثر شيوعًا في النظام الشمسي الشاب والفوضوي مما هي عليه اليوم، وليس من الصعب أن نتخيل أن بعض الأجسام مثل كيريس وجدت طريقها إلى مناطقها الداخلية وضربت البلاد. واحدة منها فقط كانت كافية لتدمير كوكبنا من المحيط دون الحاجة إلى زخات إضافية من الكويكبات والمذنبات الصغيرة. بدأت مهمة Dawn التابعة لناسا بالدوران حول سيريس في أوائل عام 2015، ومن المفترض أن تزودنا بنظرة جديدة عن قرب لجليده والغازات المنبعثة منه، ومما لا شك فيه أيضًا مجموعة جديدة تمامًا من المفاجآت المتعلقة بتاريخ المياه على كوكبنا وكوكبنا. وَرَاءَ.

عن المؤلفين
اهتم ديفيد جيويت بعلم الفلك منذ أن أثار تساقط الشهب المذهل في سماء لندن إعجابه عندما كان في السابعة من عمره، وهو عضو في الأكاديمية الوطنية الأمريكية للعلوم وأستاذ في جامعة كاليفورنيا في لوس أنجلوس. يشرب جيويت الكثير من الماء (ولكن فقط عندما يكون على شكل قهوة).
إدوارد د. يونغ (يونغ) هو أستاذ الكيمياء الجيولوجية والكيمياء الكونية وعضو في "معهد الكواكب والكواكب خارج المجموعة الشمسية" بجامعة كاليفورنيا، لوس أنجلوس. يبحث عن أدلة حول أصل النظام الشمسي من خلال دراسة كيمياء النيازك والوسط النجمي والنجوم الأخرى بمساعدة أدوات مخبرية متطورة وبمساعدة أكبر التلسكوبات في العالم.

باختصار
أدت الحرارة والضوء الشديدان في محيط الشمس الفتية إلى حصر كل المياه تقريبًا أثناء تكوين الكواكب في الأطراف الخارجية للنظام الشمسي، مما ترك العوالم الداخلية أكثر جفافًا نسبيًا.
من المحتمل أن الماء على الأرض وصل لاحقًا عبر زخات الكويكبات أو المذنبات. لكن البيانات المتوفرة لدينا تترك المجال لفرضيات أخرى.
قد تظل الطريقة الدقيقة التي وصلت بها المياه إلى هنا لغزًا لم يتم حله لبعض الوقت. يعتمد هذا على ما إذا كان بإمكاننا البدء في استكشاف أكثر شمولاً لبقية النظام الشمسي ومتى.
قد لا يتم العثور على حل واحد لمسألة مصدر المياه على الأرض.

المزيد عن هذا الموضوع
سكان المذنبات في حزام الكويكبات الرئيسي. هنري هسيه وديفيد جيويت في العلوم، المجلد. 312، الصفحات 561-563؛ 23 مارس 2006.
المياه وعلم الأحياء الفلكي. مايكل جيه موتل، بريان تي جلازر، رالف آي كايزر وكارين جيه ميتش في Chemie der Erde – الجيوكيمياء، المجلد. 67، لا. 4، الصفحات 253-282؛ ديسمبر 2007.
الكشف عن المياه المنتجة بالرياح الشمسية في الحافات المشععة على معادن السيليكات. جون ب. باردلي وآخرون. في وقائع الأكاديمية الوطنية للعلوم بالولايات المتحدة الأمريكية، المجلد. 111، لا. 5، الصفحات 1732-1735؛ 4 فبراير 2014.

67P/Churyumov-Gerasimenko، مذنب من عائلة المشتري مع نسبة D/H عالية. ك. ألتويج وآخرون. في العلم. تم النشر على الإنترنت في 10 كانون الأول (ديسمبر) 2014.

بلوتو وما بعده، مايكل د. ليمونيكمجلة ساينتفيك أمريكان إسرائيل، فبراير-مارس 2015.
تم نشر المقال بإذن من مجلة ساينتفيك أمريكان إسرائيل

المزيد عن الموضوع على موقع العلوم:

• الماء على الأرض لا مذنب
• الماء من مذنب أو كويكب؟
• الماء والمواد العضوية على الكويكب ثيميس