Asiaan liittyvä sisältö
- Maan vesi voi olla yhtä vanha kuin itse maa
- Kuinka vesi tuli maan päälle?
Uusi isotooppinen analyysi Apollo-aikakauden Kuukivikiveistä osoittaa, että niiden sisään lukittu vesi todennäköisesti tuli planeettamme. Kuva Wikimedia Commonsin kautta / Gregory H. Revera
Syyskuussa 2009, vuosikymmenien ajan tapahtuneen keinottelun jälkeen, ensimmäistä kertaa löydettiin todisteita veden pinnasta Kuun pinnalla. Chandrayaan-1, Intian avaruusjärjestön käynnistämä kuunanturi, oli luonut yksityiskohtaisen kartan Kuun pinnan muodostavista mineraaleista ja analyytikot päättivät, että monissa paikoissa kuun kivien ominaisuudet osoittivat, että ne kantoivat jopa 600 miljoonaa metristä metristä. tonnia vettä.
Vuosien jälkeisenä aikana olemme nähneet lisää todisteita vedestä sekä Kuun pinnalla että sisäpuolella, lukittuina kivien huokostilaan ja ehkä jopa jäätyneinä jäälevyihin. Kaikki tämä on herättänyt avaruustutkimuksen harrastajat melko innostuneena, koska jäätyneen veden läsnäolo voi joskus tehdä Kuun pysyvästä asumisesta paljon toteutettavissa olevan.
Planeetta-tutkijoille se on kuitenkin herättänyt solmuisen kysymyksen: Kuinka vesi saapui ensin Kuulle?
Uusi Science, joka julkaistiin tänään Science- lehdessä, ehdottaa, että epätodennäköiseltä kuin miltä näyttää, Kuun vesi on peräisin samasta lähteestä kuin vesi, joka tulee hanasta, kun avaat hanan. Aivan kuten monet tutkijat uskovat, että koko maapallon vedenjakelu alun perin toimitettiin vesikantavien meteoriittien kautta, jotka matkustivat asteroidihihnalta miljardeja vuosia sitten, Apollo-operaatioiden aikana takaisin tuotujen vulkaanisten kivikuvioiden uusi analyysi osoittaa, että Kuun veden juuret ovat näissä samoissa meteoriiteissa. Mutta siinä on käänne: Ennen kuin saavutettiin Kuuhun, tämä kuukausivesi oli ensin maan päällä.
Lähikuva sulan sisällyttämisestä kuun kivien sisällä. Nämä sulkeumat paljastavat vihjeitä Kuun loukkuun jääneestä vesipitoisuudesta. Kuva John Armstrongin kautta, geofysikaalinen laboratorio, Washingtonin Carnegie-instituutti
Tutkimusryhmä, jota johtaa Brownin yliopiston Alberto Saal, analysoi vedestä löydetyn vedyn isotooppista koostumusta pienissä vulkaanisen lasin kuplia (jäähdytetty laava) samoin kuin sulat sulkeumia (hitaasti jäähtyvässä magmassa loukkuun jääneet sulan materiaalin räpyt, jotka myöhemmin jähmettyivät). Apollo-aikakauden kallioissa, kuten yllä olevassa kuvassa näkyy. Erityisesti he tarkastelivat deuteriumisotooppien (“raskaat” vetyatomit, jotka sisältävät lisättyä neutronia) suhdetta normaaleihin vetyatomeihin.
Aikaisemmin tutkijat ovat havainneet, että vedessä tämä suhde muuttuu riippuen siitä, missä aurinkokunnan vesimolekyylit alun perin muodostuivat, koska lähempänä aurinkoa lähtöisin olevassa vedessä on vähemmän deuteriumia kuin kauempana muodostuneessa vedessä. Kuunlasissa lukittujen vesien ja sulaesteiden sulkemisessa havaittiin olevan deuteriumitasoja samanlaisia kuin hiilipitoisiksi chritriiteiksi kutsuttujen meteoriittien luokassa, jotka tutkijoiden mielestä ovat hävittämättömimmät jäännökset sumusta, josta aurinkokunta muodostui. Hiilipitoiset chritriitit, jotka putoavat maan päälle, ovat peräisin asteroidihihnasta Marsin ja Jupiterin välillä.
Korkeammat deuteriumtasot olisivat viitanneet siihen, että komeetat veivät vettä ensin Kuulle - kuten monet tutkijat ovat olettaneet -, koska komeettat tulevat pääosin Kuiperin vyöstä ja Oort-pilvestä, kaukaisilla alueilla Neptunuksen ulkopuolella, missä deuterium on runsaampi. Mutta jos näiden näytteiden vesi edustaa koko kuukausivettä, havainnot osoittavat, että vesi tuli paljon läheisemmästä lähteestä - itse asiassa samasta lähteestä kuin maan vesi.
Yksinkertaisin selitys tälle samankaltaisuudelle olisi skenaario, jossa nuoren maan ja Marsin kokoisen alkuplaneetan välinen massiivinen törmäys muodosti Kuun noin 4, 5 miljardia vuotta sitten, osa planeettamme nestemäisestä vedestä säilyi jotenkin höyrystys ja siirretään yhdessä kiinteän aineen kanssa, josta tulee Kuu.
Nykyinen ymmärrysmme massiivisista vaikutuksista ei kuitenkaan salli tätä mahdollisuutta: Lämmitys, jonka uskomme tuottavan niin valtavasta törmäyksestä, höyryttäisi teoreettisesti kaikki kuunvedet ja lähettäisi sen avaruuteen kaasumaisessa muodossa. Mutta on olemassa muutamia muita skenaarioita, jotka saattavat selittää, kuinka vesi siirrettiin maan alkuproteesistamme Kuuhun muissa muodoissa.
Yksi mahdollisuus, tutkijoiden spekuloida, on, että varhainen kuu lainasi vähän maapallon korkean lämpötilan ilmakehästä heti, kun se muodostui, joten kaikki vesi, joka oli lukittu maapallon kallioiden kemialliseen koostumukseen ennen iskua, olisi höyrystynyt kallion mukana tähän yhteiseen ilmapiiriin iskun jälkeen; tämä höyry olisi sitten koalioitunut kiinteäksi kuunakvaksi, sitoen veden kuun materiaalin kemialliseen koostumukseen. Toinen mahdollisuus on, että maapallon kivinen kimpale potkutettiin muodostamaan Kuu, joka piti vesimolekyylit lukittuna kemiallisen koostumuksensa sisään, ja myöhemmin ne vapautuivat radioaktiivisen kuumennuksen seurauksena Kuun sisätiloissa.
Viimeaikaisten kuunoperaatioiden todisteet viittaavat siihen, että kuukivit - ei vain napojen kraatterit - sisältävät todellakin huomattavia määriä vettä, ja tämä uusi analyysi viittaa siihen, että vesi tuli alun perin maasta. Joten tulokset pakottavat tutkijat harkitsemaan malleja siitä, kuinka Kuu olisi voinut muodostua, kunhan se selvästi ei kuivunut kokonaan.
