지구의 모든 물이 혜성에서 온 것은 아닙니다

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과학자들 사이에서 가장 널리 알려진 이론에 따르면 지구의 물에 감사해야 할 혜성과 소행성이 있습니다. 하지만 그렇게 말끔한 것은 아닙니다. 그것은 여전히 미스터리이며, 새로운 연구에 따르면 지구의 모든 물이 우리 행성으로 전달 된 것은 아닙니다.

수소는 우주에서 가장 풍부한 요소이며 지구의 물을 둘러싼 의문의 중심에 있습니다. 이 새로운 연구는 애리조나 주립대 지구 및 우주 탐사 학교의 분자 과학 학부 인 Peter Buseck 교수가 공동으로 진행했습니다. 그것에서, 저자들은 수소가 적어도 부분적으로 태양 성운에서 왔으며, 태양이 형성된 후에 남은 가스와 먼지 구름을 제안했습니다.

이 새로운 연구의 세부 사항을 파고 들기 전에 그것이 대체 할 수있는 오랜 이론을 살펴 보는 것이 도움이됩니다.

오랫동안, 대부분의 과학자들은 지구상의 물에서 나온 물과 소행성 버전의 물을 믿었습니다. 그것은 모두 태양의 형성으로 시작됩니다.

태양이 분자 구름으로 형성되었을 때, 구름, 구름, 소행성, 혜성 등 다른 모든 것들을 위해 남은 부분을 남겨두고 구름에있는 대부분의 물질을 휩쓸 었습니다. 태양이 핵융합으로 생명을 터 뜨렸을 때, 강력한 태양풍은 수은, 금성, 지구, 화성 등의 내부 암석 행성이있는 곳을 넘어 바깥층에서 많은 수소를 보냈습니다.

이것은 가스 거인의 영역이며, 더 중요한 것은 혜성과 소행성입니다. 혜성은 얼음이 많고 바위가 많은 몸체로, 초기 태양에 의해 많은 양의 수소가 빠져 나가는 것으로 생각되지만 소행성도 적습니다. 그들은 중요한 수소 저장소가되었습니다.

지구가 형성되었을 때, 그것은 녹은 공이었고, 그 표면은 소행성과의 충돌을 반복하여 그 상태를 유지했습니다. 초기 태양계는 지금보다 훨씬 더 혼란스런 장소 였으므로 지금까지는 좋았습니다. 소행성과 혜성이이 뜨거운 지구를 강타하면서 물과 수소가 우주로 끓여 나갔다. 지구가 시간이 지남에 따라 냉각됨에 따라 혜성과 소행성 충돌로 인한 물이 지구에서 응축되어 우주로 끓지 않았습니다. 물이 들러 붙었다

이에 대한 증거는 동위 원소 비율에 있습니다. 중수소 동위 원소 중수소 대 정상 수소의 비는 화학적 특징이다. 같은 비율의 물 두 개는 같은 기원을 가져야합니다. 지구의 바다는 소행성의 물과 같은 비율입니다.

그것은 물이 지구로 어떻게 전달되는지에 대한 널리 알려진 이론의 매우 단순화 된 버전입니다.

그러나 과학자들은 잘못된 내용이며 항상 사물을 더 잘 이해하려고 노력합니다. 그들은이 최신 연구가 나오기 전에“혜성의 물”이론에 의문을 제기했습니다.

2014 년에 일부 과학자들은 다양한 연령대의 운석을보고이 문제를 연구했습니다. 운석은 지구를 강타한 소행성 일뿐입니다. 먼저 그들은 '탄소 성 운석 운석'을 발견했습니다. 그것들은 우리가 아는 가장 오래된 것들이며 태양과 거의 같은 시간에 형성되었습니다. 그것들은 지구의 기본 구성 요소입니다.

다음으로, 그들은 우리가 소행성 베스타 (Vista)에서 유래 한 것으로 생각되는 운석을 연구했습니다. 베스타는 태양계가 태어난 지 약 1400 만 년 후 지구와 같은 지역에 형성되었습니다. 이 2014 연구에 따르면, 고대 운석은 벌크 태양계 구성과 비슷하고 많은 물을 가지고 있기 때문에 지구의 물 공급원으로 널리 간주되었습니다.

이 2014 연구의 측정 결과,이 운석은 지구에서 발견되는 탄소 질 연골 및 암석과 동일한 화학성을 나타냅니다. 그들은 탄소 성 연골이 가장 일반적인 물 공급원이라고 결론 지었다. 당시 연구의 저자 중 한 명인 Horst Marschall은 다음과 같이 말했습니다.“이 연구는 지구의 물이 암석과 동시에 동시에 발생했을 가능성이 높다는 것을 보여줍니다. 행성은 표면에 물이있는 습한 행성으로 형성되었습니다.” 이 연구의 배후 팀은 우리의 물 중 일부가 충격에서 비롯되었다는 것을 인정했습니다.

이 새로운 연구를 통해 2014 연구의 결론을 강화합니다.

이 새로운 연구의 저자들은 대양과 동위 원소 비율이 전체 이야기를 전하지 못할 수도 있다고 말합니다. 애리조나 주 템피 (Tempe)에있는 애리조나 주립 대학 (Arizona State University)의 지구 및 우주 탐사대 천체 물리학 교수 인 스티븐 데쉬 (Steven Desch)는“이것은 지역 사회의 맹점입니다. "사람들이 바닷물에서 [중수소 대 수소] 비율을 측정 할 때 소행성에서 볼 수있는 것과 거의 비슷하다는 것을 알면 항상 소행성에서 왔다는 것을 쉽게 알 수있었습니다." 그들을 비난하기는 어렵습니다. 아주 설득력있는 증거입니다.

"커뮤니티에서 약간의 사각 지대입니다." – Steven Desch, ASU 지구 및 우주 탐사 학교.

Desch와이 새로운 연구의 다른 저자들은 2015 년에 발표 된 연구를 통해 지구의 바다가 지구의 원수를 대표하지 않을 수 있음을 보여줍니다. 대양은 지표면과 지구의 깊은 물 저수지 사이를 순환했을 수 있습니다. 이것은 시간이 지남에 따라 비율이 바뀌었을 수 있으며,이 깊은 물은 지구의 진정한 원시 물 중 적어도 일부를 나타냅니다. 그리고 그 물은 혜성과 소행성 영향보다는 태양 성운에서 직접 온 것일 수 있습니다.

이 연구는 지구 해양과 핵심 맨틀 경계에서의 수소 사이의 이러한 차이점을 설명하기 위해 지구 형성에 대한 새로운 이론적 모델을 개발합니다.

이 새로운 모델은 태양 주위에 소용돌이 치는 태양 성운에서 수십억 년 전에 행성으로 형성된 거대한 물로 기록 된 소행성을 보여줍니다. 이 행성 배아는 순차적 충돌을 겪고 빠르게 성장했습니다. 결국 그들은 강력한 충돌이 가장 큰 배아의 표면을 마그마의 바다로 녹였다 고 말합니다. 이 가장 큰 배아는 지구가되었습니다.

이 큰 배아는 대기를 지탱하기에 충분한 중력을 가졌으며 태양 성운에서 가장 풍부한 수소를 포함한 가스를 끌어 들여 하나를 형성했습니다. 태양 성운의 수소는 중수소가 적고 소행성 수소보다 가볍습니다. 그것은 지구상의 마그마 대양의 용철에 용해되었습니다.

수소는 동위 원소 분류라고하는 과정에 의해 지구 중심으로 끌어 당겨졌습니다. 수소는 철에 매료되어 철에 의해 지구의 핵심으로 전달되었습니다. 중수소 동위 원소 인 중수소는 마그마에 남아 지구 맨틀을 형성하기 위해 냉각되었습니다. 계속되는 충격은 오늘날의 질량에 도달 할 때까지 지구에 더 많은 물과 질량을 가져 왔습니다.

이 새로운 모델의 핵심은 지구 중심의 수소가 맨틀과 바다의 수소와 다르다는 것입니다. 중수에는 훨씬 적은 중수소가 있습니다. 그러나 그것은 무엇을 의미합니까?

새로운 모델을 통해 저자들은 지구가 형성되었을 때 태양 성운에서 나온 양에 비해 지구가 자라고 진화함에 따라 소행성 충돌에서 나온 물의 양을 추정 할 수있었습니다. 그들의 결론은? 애리조나 주립 대학 분자 과학과 지구 및 우주 탐사 대학원 조교수 인 Jun Wu는“지구의 물 100 분자마다 태양계 성운에서 1 ~ 2 개가 나온다”고 말했다. 연구.

이 연구는 행성 형성, 개발 및 어린 행성에서 초기 생활이 어떻게 번영 할 수 있는지에 대한 새로운 관점입니다.

“이 모델은 외부 시스템에서 충분히 큰 암석 외계면에서 불가피한 물의 형성이 일어날 수 있음을 시사합니다. 이것이 매우 흥미로운 일이라고 생각합니다.” – 공동 저자 인 ASU의 분자 과학 학교 및 지구 및 우주 탐사 학교 Jun Wu.

이전에는 생명체를 가질 수있는 유일한 행성이 물을 가진 소행성과 혜성이 풍부한 태양계에 있어야한다고 생각했습니다. 그러나 그렇지 않을 수도 있습니다. 다른 태양계에서는 모든 지구와 같은 행성이 물로 채워진 소행성에 접근 할 수있는 것은 아닙니다. 새로운 연구에 따르면 거주 가능한 외계 행성이 시스템의 태양 성운에서 물을 얻었을 수 있습니다. 지구는 대부분의 물을 내부에 숨 깁니다. 지구는 맨틀에 대략 2 개의 바다가 있고 그 중심에는 4 또는 5가 있습니다. 외계 행성이 비슷할 수 있습니다.