Ūdens, ūdens visur… Koleridžas senos jūrniekus jūrnieku kuģos apgrūtināja ūdens trūkums, un to ieskauj lietu jūra, un, lai gan 70% Zemes virsmas patiešām klāj ūdens (no kuriem 96% ir sālsūdens, tātad ne piliens dzeramā), tur tiešām ir nemaz tik daudz - ne salīdzinot ar visu planētas masu. Mazāk nekā 1% Zemes ir ūdens, kas zinātniekiem šķiet savādi, jo, balstoties uz tradicionālajiem Saules sistēmas veidošanās modeļiem, vajadzēja būt daudz vairāk ūdens, kas pieejams Zemes meža kaklā, kad tas sanāca. Tāpēc visapkārt peld jautājums: kāpēc Zeme ir tik sausa?
Saskaņā ar jauno pētījumu no Kosmosa teleskopa zinātnes institūta Baltimorā, MD, atbilde var slēpties sniegā.
sniega līnija, lai būtu precīzi. Reģionā planētu sistēmā, virs kura temperatūra ir pietiekami auksta, lai varētu pastāvēt ūdens ledus, sniega līnija mūsu Saules sistēmā pašlaik atrodas galvenās asteroīda jostas vidū, starp Marsa un Jupitera orbītām. Balstoties uz Saules sistēmas attīstības parastajiem modeļiem, šī robeža bija tuvāk Saulei pirms 4,5 miljardiem gadu. Bet, ja tas tā patiešām būtu, tad Zemei būtu jāuzkrāj daudz vairāk ledus (un līdz ar to arī ūdens), kā tas veidojas, lai kļūtu par īstu “ūdens pasauli” ar ūdens masu līdz 40 procentiem…, nevis tikai vienu.
Kā mēs šodien redzam, tas tā nebija.
“Lpptādi josli kā Urāns un Neptūns, kas izveidojās aiz sniega līnijas, sastāv no desmitiem procentiem ūdens. Bet Zemei nav daudz ūdens, un tā vienmēr ir bijusi mīkla. ”
- Rebeka Martina, Kosmiskā teleskopa zinātnes institūts
Pētījumā, ko vadīja astrofiziķi Rebeka Martina un Mario Livio no Kosmosa teleskopa zinātnes institūta, tika vēlreiz apskatīts, kā ir attīstījusies sniega līnija mūsu Saules sistēmā, un tika atklāts, ka viņu modeļos Zeme bija nekad līnijas iekšpusē. Tā vietā tas atradās siltākā, sausākā reģionā sniega līnijas iekšpusē un prom no ledus.
"Atšķirībā no standarta akrācijas diska modeļa, sniega līnija mūsu analīzē nekad migrē Zemes orbītā," sacīja Livio. “Tā vietā tā atrodas tālāk no Saules nekā Zemes orbīta, kas izskaidro, kāpēc mūsu Zeme ir sausa planēta. Faktiski mūsu modelis prognozē, ka arī citas iekšējās planētas - Merkurs, Venēra un Marss - ir samērā sausas. ”
Lasīt: Zemes ūdens avota pārdomāšana
Standarta modelī teikts, ka protoplanētiskā diska veidošanās pirmajās dienās tajā esošais jonizētais materiāls pakāpeniski nokrīt zvaigznes virzienā, virzot ledus, turbulento sniega līnijas reģionu uz iekšu. Bet šis modelis ir atkarīgs no ārkārtīgi karstās zvaigznes enerģijas, kas pilnībā jonizē disku - enerģijas, kādas tik jaunai zvaigznei, kāda bija mūsu Saule, vienkārši nebija.
"Mēs teicām, pagaidiet sekundi, diski ap jaunajām zvaigznēm nav pilnībā jonizēti," sacīja Livio. "Tie nav standarta diski, jo vienkārši nav pietiekami daudz siltuma un starojuma, lai jonizētu disku."
“Astrofiziķi jau labu laiku ir zinājuši, ka diski ap jauniem zvaigžņu objektiem NAV standarta akrecijas diski (proti, tie, kas visā laikā ir jonizēti un turbulenti),” piebilda Dr. Livio e-pastā Space Magazine. “Disku modeļus ar mirušajām zonām daudzu gadu garumā būvēja daudzi cilvēki. Kaut kāda iemesla dēļ sniega līnijas attīstības aprēķini lielākoties turpināja izmantot standarta disku modeļus. ”
Ja materiāls nav pilnībā jonizēts, materiāls netiek vilkts uz iekšu. Tā vietā tas riņķo ap zvaigzni, kondensējot gāzi un putekļus “mirušajā zonā”, kas neļauj ārējiem materiāliem tuvināties. Gravitācija saspiež mirušās zonas materiālu, kas sasilda un izžūst visus ledus, kas atrodas tieši ārpus tā. Balstoties uz komandas pētījumu, Zeme izveidojās tieši šajā sausajā reģionā.
Pārējais, kā saka, ir ūdens zem tilta.
Komandas rezultāti ir pieņemti publicēšanai žurnālā The Monthly Notices of Royal Astronomical Society.
Izlasiet izlaidumu Habla ziņu vietnē šeit, un pilnu rakstu skatiet šeit.
Galvenais attēls: Zeme, kā to redzējis MESSENGER kosmosa kuģis, pirms tā aizbrauca uz Merkura 2004. gadā. NASA / Johns Hopkins Universitātes Lietišķās fizikas laboratorija / Vašingtonas Kārnegi institūcija. Diska modeļa attēls: NASA, ESA un A. Feild (STScI). Zemes ūdens tilpuma attēls: Hovards Perlmans, USGS; Globe ilustrācija: Jack Cook, Woods Hole Oceanographic Institution (©); Ādams Nīmans.
