خبری خوشحال کننده برای شکارچیان حیات فرازمینی! پژوهشگران به تازگی دریافتند حدود نیمی از آب اقیانوس های زمین سنی بیشتر از سن خورشید دارند.

محققان با بازسازی شرایط در در دیسک گاز و غباری که منظومه شمسی در آن شکل گرفته، به نتایج جدیدی دست یافتند. این نتایج حاکی از آن است که بیشتر آب موجود در زمین و دیگر سیارات، زمانی در ابری از گاز و غبار که خورشید ما 4.6 میلیارد سال پیش در آن متولد شده، وجود داشته. تصور بر این است که این آب میان ستاره ای در تشکیل بیشتر منظومه های ستاره ای و احتمالا سیارات زمین گونه ی دیگر نیز موثر بوده است.

ابرهای چگال میان ستاره ای که ستاره ها در آن ها شکل می گیرند، حاوی مقدار فراوانی آب به شکل یخ می باشند. هنگامی که ستاره ای برای اولین بار روشن می شود، ابر اطراف خود را گرم کرده و سیلی از تابش به سمت آن می فرستد. این فرایند منجر به تبخیر یخ و شکستن برخی از مولکول های آب به اکسیژن و هیدروژن می شود.

تاکنون مشخص نبود که چه مقدار از این آب "قدیمی" دراین فرایند ذخیره می شود و از بین نمی رود. به گفته ی کلیوز[1] ستاره شناس دانشگاه میشیگان، اگر بیشتر مولکول های آب اولیه شکسته شده باشند، آب باید دوباره در مراحل اولیه ی منظومه شمسی شکل گرفته باشد. اما اگر مقداری از این آب در فرایند تشکیل ستاره از بین نرود، و اگر شرایط منظومه شمسی خاص باشد، به این معنا خواهد بود که " آب به عنوان یک عنصر جهانی در تشکیل سیارات در دسترس است".

برای فهم این مسئله، کلیوز و همکارانش به شبیه سازی شرایط بلافاصله پس از روشن شدن خورشید پرداختند. آن ها میزان تابشی که از ستاره ی جوان و فضای بیرون، به منظومه شمسی وارد شده، و نیز مسافتی که این تابش در ابر طی کرده را محاسبه کردند. بدین ترتیب چگونگی تشکیل مولکول های جدید آب از هیدروژن و اکسیژن ، و به ویژه احتمال اینکه مولکول ها شامل دوتریوم[2] باشند را تعیین کردند. بر اساس پیش بینی این مدل، مقدار آب حاوی دوتریوم، یا همان آب سنگین،که از فرایند تشکیل مولکول های جدید آب حاصل شده، کمتر از مقدار آبی است که در حال حاضر در منظومه شمسی وجود دارد.

اما ابرهای میان ستاره ای که ستاره های خورشید گونه در آن ها شکل می گیرند _ و در نتیجه احتمالا موادی که خورشید از آن ها شکل گرفته _   درصد بالاتری از آب سنگین را در مقایسه با منظومه شمسی فعلی دارند. دلیل آن هم این است که این ابرها در معرض بمباران پیوسته ی پرتوهای کیهانی، که حاوی دوتریوم هستند، قرار دارند. نتیجه آنکه تابش خورشید جوان برای توجیه مقدار آب سنگینی که در حال حاضر در منظومه شمسی دیده می شود، کافی نیست و این یعنی مقداری از این آب، قبل ها وجود داشته است! پژوهشگران تخمین زده اند که بین 30% تا 50% از آب اقیانوس های زمین، سنی بیشتر از سن خورشید ما دارند.

به گفته ی کلیوز ما باید بخشی از این یخ های میان ستاره ای که غنی از دوتریوم هستند، را از محیط اطراف خورشید در زمان تولدش گرفته باشیم. این مطالعه 25 سپتامبر در مجله ساینس[3] منتشر شد.

Ewine van Dishoeck پژوهشگر رصدخانه لیدن در هلند، می گوید این مطالعه هنوز در حد تئوری است، و تاییدهای عملی آن سال آینده مشخص خواهد شد، یعنی زمانی که تلسکوپ رادیویی بزرگ در بیابان آتاکاما، شروع به مطالعه ی فرایندهای شیمیایی موثر بر نسبت آب سنگین در دیسک های پیش سیاره ای می کند.

حتی اگر تشکیل سیستم های ستاره ای تمام مقدار آبی که قبلا بوده را ویران نکند، به این معنا نیست که سیارات غنی از آب، الزاماً در سراسر جهان وجود دارند. در دو سیاره زهره و عطارد هیچ آبی یافت نمی شود، و به نظر می رسد که مریخ بیشتر مقدار آبی را که قبلا داشته از دست داده است. به گفته ی Cecilia Ceccarelli ستاره شناس موسسه ی اخترفیزیک در گرونبل فرانسه، هنوز نمی توانیم به طور قطعی بگوییم چه عاملی تعیین می کند سیاره ای آب داشته باشد و نیز در صورت وجود آب بتواند آن را در خود نگه دارد یا خیر.

منبع

Earth has water older than the Sun

مرجع

Cleeves, L. I. et al. Science 345, 1590–1593

نویسنده

Elizabeth Gibney