우리의 모든 물은 어디에서 왔습니까? 간단한 질문처럼 보이는 것이 수십 년 동안 행성 과학자들에게 도전하고 흥미를 불러 일으켰습니다. 67P / Churyumov-Gerasimenko 혜성의 물은 지구의 물과 비슷하지 않습니다.
지구 초기에는 지구가 매우 뜨거웠 기 때문에 과학자들은 지구의 원래 물이 끓는 주전자에서 나오는 것처럼 끓어 야했다고 생각합니다. 널리 퍼진 이론은 나중에 두 가지 출처를 고려했습니다. 배달 조건이 식 으면 지구 표면에 물이 하나는 혜성이고 다른 하나는 소행성입니다. 분명히 어느 정도의 물이 두 가지 원천에서 나왔지만, 어느 쪽이 주된 원천인지에 대한 의문이있었습니다.
태양계에는 약 46 억 년 전에 혜성이 형성되는 두 가지 영역이 있습니다. 하나는 명왕성을 훨씬 넘어서는 Oort 구름입니다. 혜성 67P의 기원은 해왕성과 명왕성의 지역에있는 카이퍼 벨트의 다른 혜성의 탄생지입니다. Rosetta 결과는 지구의 물 공급원으로서 Kuiper Belt 혜성을 배제하고 있습니다. Hyakutake 및 Hale-Bopp과 같은 Oort 구름 혜성에 대한 이전의 관찰은 또한 지구와 같은 물이 없다는 것을 보여주었습니다. 따라서 행성 과학자들은 다른 가능한 출처 인 소행성에 가중치를 부여하여 모델을 재고해야합니다.
지구의 물 공급원에 대한 문제는 지구 기반 기기와 혜성과 함께하는 여러 가지 프로브로 해결되었습니다. 1986 년, 오트 구름 혜성 인 혜성 1P / Halley 혜성의 첫 비행은 물이 지구상의 물과 다르다는 것을 밝혀 냈습니다. 이 혜성의 물 (할리와 현재 67P)이 지구와 다른 점은 물 분자를 구성하는 두 가지 유형의 수소 원자의 비율입니다.
분광계로 측정 한 결과,이 혜성에서 가장 일반적인 유형의 수소와 관련하여 더 많은 형태의 수소 원자 인 중수소가 얼마나 많이 존재하는지가 밝혀졌습니다. D / H로 지정된이 비율은 지구의 해수에서 약 6000에서 1입니다. 대다수의 혜성들에 대해, 원격 또는 현장 측정은 혜성이 초기 지구 표면으로 물을 전달한다는 주장을지지하지 않는 비율이 더 높다는 것을 발견했습니다.
가장 최근에, 혜성 Hartley 2 (103P / Hartley)의 Hershel 우주 망원경 관측으로 지구의 수원에 대한 논쟁이 일어났다. 혜성의 빛의 스펙트럼 측정 결과 지구의 물과 마찬가지로 D / H 비율이 밝혀졌습니다. 그러나 이제 Hershel 관측은 Rosetta의 최신 측정으로 인해 더 많은 예외가되었습니다.
67P의 새로운 측정은 Rosetta 보드의 ROSINA Double Focusing Mass Spectrometer (DFMS)에 의해 수행되었습니다. 정확도가 떨어지는 빛을 사용한 원격 관측과 달리 Rosetta는 혜성을 둘러싼 중수소와 일반적인 수소의 양을 정확하게 측정 할 수있었습니다. 과학자들은 단순히 비율을 결정할 수 있습니다. 그 결과는 K. Altwegg 등의“67P / Churyumov-Gerasimenko, D / H 비율이 높은 목성 가족 혜성”논문에보고되었다. 과학.
ROSINA 기기 관찰 결과 5.3 ± 0.7 × 10의 비율이 결정되었습니다.-4지구 수의 D / H 비율의 약 3 배입니다. 이 결과는 혜성을 지구의 물 공급원으로 배제하지는 않지만 과학자들이 소행성을 우세한 공급원으로 간주하도록 방향을 바꾼다. 소행성은 혜성에 비해 수분 함량이 훨씬 낮지 만 소행성, 작은 버전 인 유성체는 혜성보다 더 많습니다. 우리가 대기에서 타는 것을 보는 모든 유성 / 낙하 별은 물을 포함한 무수한 화합물을 지구에 전달합니다. 초기에 지구에 영향을 미치는 유성 및 소행성의 공격은 훨씬 컸습니다. 결과적으로, 각각에 의해 전달 된 소량의 물은 현재 바다, 호수, 개울, 심지어 우리 몸에있는 것을 더할 수 있습니다.
참고 문헌 :
DFMS로 측정 한 지구상의 물의 D / H 비율
D / H 비율이 높은 목성 가족 혜성 67P / Churyumov-Gerasimenko
로제타, 지구 물의 기원에 대한 논쟁
소행성의 보전과 지구 행성의 휘발성 재고에 대한 기여
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