الماء ، الماء في كل مكان ... يعاني البحارة القدامى في كوليردج من السفن بسبب نقص المياه بينما يحيط بهم بحر من الأشياء ، وبينما 70 ٪ من سطح الأرض مغطى بالفعل بالمياه (96 ٪ منها هي المياه المالحة ، وبالتالي ليست قطرة للشرب) هناك بالفعل ليس كل ذلك كثيرًا - ليس عند مقارنته بكامل كتلة الكوكب. أقل من 1٪ من الأرض عبارة عن ماء ، وهو أمر يبدو غريبًا بالنسبة للعلماء ، لأنه بناءً على النماذج التقليدية لكيفية تشكل النظام الشمسي ، كان يجب أن يكون هناك الكثير أكثر المياه المتوفرة في عنق الأرض من الغابة عندما كانت تتقارب. لذا كان السؤال يطفو: لماذا الأرض جافة جدا؟
وفقا لدراسة جديدة من معهد علوم تلسكوب الفضاء في بالتيمور ، دكتوراه ، قد يكمن الجواب في الثلج.
ال خط الثلج ، لأكون أكثر دقة. المنطقة الواقعة ضمن نظام كوكبي تتعدى درجات الحرارة بعدها درجة حرارة البرودة الكافية لوجود الجليد المائي ، يقع خط الثلج في مجموعتنا الشمسية حاليًا في منتصف حزام الكويكبات الرئيسي ، بين مداري المريخ والمشتري. استنادًا إلى النماذج التقليدية لكيفية تطور النظام الشمسي ، كانت هذه الحدود أقرب إلى الشمس ، قبل 4.5 مليار سنة. ولكن إذا كان هذا هو الحال بالفعل ، فيجب أن تكون الأرض قد تراكمت الكثير من الجليد (وبالتالي الماء) أثناء تكوينها ، لتصبح "عالم مائي" حقيقي مع كتلة مائية تصل إلى 40 في المائة ... بدلاً من مجرد عالم واحد.
كما نرى اليوم ، لم يكن هذا هو الحال.
“صتتكون عروق مثل أورانوس ونبتون التي تشكلت خلف خط الثلج من عشرات النسب المئوية من الماء. لكن الأرض لا تحتوي على الكثير من الماء ، وكان هذا دائمًا لغزًا ".
- ريبيكا مارتن ، معهد علوم تلسكوب الفضاء
قامت دراسة بقيادة علماء الفيزياء الفلكية ريبيكا مارتن وماريو ليفيو من معهد علوم تلسكوب الفضاء بإلقاء نظرة أخرى على كيفية تطور خط الثلج في نظامنا الشمسي ، ووجدت أنه في نماذجهم ، كانت الأرض أبدا داخل الخط. وبدلاً من ذلك ، بقي داخل منطقة أكثر دفئًا وجفافًا داخل خط الثلج ، وبعيدًا عن الجليد.
قال ليفيو: "على عكس نموذج قرص التنامي القياسي ، فإن خط الثلج في تحليلنا لا يهاجر أبدًا داخل مدار الأرض". "وبدلاً من ذلك ، يبقى أبعد من الشمس عن مدار الأرض ، وهو ما يفسر سبب كون كوكبنا أرضًا جافة. في الواقع ، يتنبأ نموذجنا بأن الكواكب الداخلية الأخرى ، عطارد والزهرة والمريخ ، جافة نسبيًا أيضًا. "
اقرأ: إعادة التفكير في مصدر مياه الأرض
يوضح النموذج القياسي أنه في الأيام الأولى من تكوين القرص الكواكب الأولية المؤينة داخله تسقط تدريجياً نحو النجم ، مما يجذب منطقة خط الثلج الجليدي المضطرب إلى الداخل. لكن هذا النموذج يعتمد على طاقة نجم ساخن للغاية يؤين القرص بالكامل - طاقة لم يكن يمتلكها نجم صغير مثل شمسنا.
قال ليفيو: "قلنا ، انتظر ثانية ، الأقراص حول النجوم الصغيرة ليست متأينة بالكامل". "إنها ليست أقراص قياسية لأنه ليس هناك ما يكفي من الحرارة والإشعاع لتأين القرص."
وأضاف دكتور ليفيو في رسالة بالبريد الإلكتروني إلى مجلة الفضاء: "عرف علماء الفيزياء الفلكية منذ فترة طويلة أن الأقراص حول الأجسام النجمية ليست أقراص تراكم قياسية (أي تلك المتأينة والمضطربة طوال الوقت)". لقد قام العديد من الأشخاص ببناء نماذج الأقراص ذات المناطق الميتة لسنوات عديدة. لسبب ما ، استمرت حسابات تطور خط الثلج إلى حد كبير في استخدام نماذج الأقراص القياسية ".
بدون القرص المتأين بالكامل ، لا يتم سحب المواد إلى الداخل. وبدلاً من ذلك يدور حول النجم ويكثف الغاز والغبار في "منطقة ميتة" تمنع المواد النائية من الاقتراب أكثر. تقوم الجاذبية بضغط مادة المنطقة الميتة ، التي تسخن وتجفف أي ثلجات موجودة خارجها مباشرة. بناءً على بحث الفريق ، تشكلت الأرض في هذه المنطقة الجافة.
والباقي ، كما يقولون ، هو الماء تحت الجسر.
تم قبول نتائج الفريق للنشر في مجلة الإشعارات الشهرية للجمعية الملكية الفلكية.
اقرأ البيان الصحفي على موقع هابل الإخباري هنا ، واطلع على الورقة الكاملة هنا.
الصورة الرئيسية: الأرض كما تراها مركبة الفضاء MESSENGER قبل أن تغادر إلى Mercury في عام 2004. NASA / جامعة جونز هوبكنز مختبر الفيزياء التطبيقية / معهد كارنيجي بواشنطن. صورة نموذج القرص: NASA و ESA و A. Feild (STScI). صورة حجم مياه الأرض: هوارد بيرلمان ، USGS ؛ رسم توضيحي للعالم بقلم جاك كوك ، معهد وودز هول لعلوم المحيطات (©) ؛ آدم نيمان.
