HONOLULU — Când vine vorba de smulgerea originilor apei Pământului, cercetătorul planetar Karen Meech are vești proaste. Nu numai că cercetătorii au informații proaste despre locul în care s-au format corpurile purtătoare de apă din sistemul solar, ci și propriile noastre oceane le-ar putea trimite pe calea greșită.
„Pare ca o mizerie completă”, spune Meech, de la Universitatea din Hawaii din Honolulu, care a ținut un discurs despre starea apei pe 4 august la o reuniune a Uniunii Astronomice Internaționale.
Titluri Știri științifice, în căsuța dvs. de e-mail
Titluri și rezumate ale celor mai recente articole Știri științifice, livrate în căsuța dvs. de e-mail în fiecare joi.
multumim pentru inregistrare!
A apărut o problemă la înregistrarea dvs.
Sunt două mari probleme, spune ea. Cea mai mare parte a apei Pământului, ascunsă adânc în subteran, are o compoziție ușor diferită de cea a apei oceanului. Cu toate acestea, de zeci de ani, cercetătorii au folosit apa de mare pentru a compara componența apei Pământului cu cea a asteroizilor și cometelor înghețate din sistemul solar. Pentru a complica lucrurile, markerul chimic pe care se bazează cercetătorii pentru urmărirea apei ar putea să nu fie chiar atât de util, spune Meech.
Când s-a format Pământul, nu avea acces facil la apă, așa că planeta a trebuit să se bazeze pe ajutor de mai departe, unde gheața de apă s-a adunat pe asteroizi și comete (SN: 16.5.15, str. 18). Pentru a urmări apa Pământului până la sursa ei, cercetătorii folosesc un marker chimic cunoscut sub numele de raportul D/H. Raportul măsoară cantitățile relative de hidrogen și deuteriu (o versiune puțin mai grea a hidrogenului) din apă. Deuteriul apare mai frecvent la temperaturi mai scăzute, așa că raportul D/H este util pentru a afla de la ce distanță de Soare a provenit inițial apa Pământului.
Dacă ar fi atât de simplu.
Discul de gaz și praf care înconjura tânărul soare era un loc dezordonat, turbulent, cu materialul de construcție a planetei care se zbârcea înainte și înapoi. Ca rezultat, raportul D/H sare peste tot pe măsură ce ne depărtăm de soare, arată simulările pe computer recente. Și nici două calcule nu sunt de acord cu privire la raportul D/H la o anumită distanță de Soare.
Abonați-vă la Știri științifice
Primiți jurnalism științific excelent, de la cea mai de încredere sursă, livrat la ușa dumneavoastră.
„Dacă obții o măsurătoare pentru o cometă, nu știi cu adevărat unde s-a format acea cometă”, spune William Irvine, un om de știință planetar la Universitatea din Massachusetts din Amherst.
Pentru a elimina ambiguitatea, Meech susține că cercetătorii au nevoie de mai mult de o amprentă digitală pentru apă. Raporturile dintre izotopii de azot și oxigen se modifică, de asemenea, odată cu distanța de la soare. Măsurarea multor rapoarte pentru multe comete și potrivirea lor cu simulări pe computer le-ar putea oferi oamenilor de știință o șansă mult mai bună de a identifica locul în care s-au format purtătorii de apă din sistemul solar, spune Meech.
Din păcate, aceste măsurători sunt imposibil de realizat pentru generația actuală de telescoape, cu excepția cazului în care se uită la cele mai apropiate și mai strălucitoare comete. Așadar, în timp ce așteaptă să vină instrumente mai mari și mai bune, cercetătorii ar putea dori să petreacă puțin mai mult timp privind în jos în loc de sus și să întrebe cât de bine cunoaștem apa Pământului, sugerează Meech.
„Se pare că s-ar putea să greșim și din partea asta”, a spus ea.
Oamenii de știință nu știu cu adevărat câtă apă este blocată pe Pământ. Estimările pentru suma totală sunt pe toată harta. Planeta ar putea adăposti oriunde de la 1,5 ori mai multă apă decât se găsește în oceane până la de 11 ori sau mai mult. „Dacă cea mai mare parte a apei se află în interiorul Pământului”, întreabă Meech, „are sens să comparăm ceva cu apa oceanică a Pământului?”
Irvine este de acord. „Dacă geofizicienii au dreptate și există multă apă în interior… asta cu siguranță îngreunează lucrurile.”
Meech și colegii vânează surse primordiale de apă de pe Pământ. Ei cred că l-au găsit în apropierea punctelor fierbinți, cum ar fi Insulele Hawaii, unde roca topită de pe manta se scurge în vulcani.
Ceea ce găsesc ei este puțin îngrijorător: apa adâncă este diferită din punct de vedere chimic de cea din oceane, ceea ce înseamnă că cercetătorii folosesc probabil raportul D/H greșit pentru Pământ. Oamenii de știință trebuie să stabilească acest lucru înainte de a compara raportul D/H al Pământului cu cel al numeroaselor familii de asteroizi și comete care bâzâie în jurul soarelui. Rezultatele acestui proiect vor apărea într-un număr viitor al Ştiinţă.
A ști care populație (populații) specifice de asteroizi sau comete au adus apă pe Pământ ar putea părea pretențios, dar a le face corect influențează înțelegerea de către știință a modului în care apa ajunge pe planetele din întreaga galaxie. Unele familii de asteroizi și comete sunt ușor aruncate de planete gigantice, de exemplu, în timp ce altele sunt încăpățânate.
„Dacă este nevoie de un fel de mecanism exotic pentru a aduce apă pe planeta noastră”, spune Meech, „poate că unele dintre aceste planete din alte sisteme solare ar putea să nu aibă de fapt lumi locuibile”.