تشير الدراسة إلى أن الأدلة الجديدة تتحدى النظريات على أصل الماء على الأرض

اشترك في النشرة الإخبارية لنظرية Wonder's Wonder Science. استكشف الكون بأخبار عن الاكتشافات الرائعة والتقدم العلمي والمزيد.

يقول الباحثون إنهم اكتشفوا أدلة على أن الأرض المبكرة كانت موطنًا لمزيد من الهيدروجين مما كان يعتقد سابقًا ، مما يشكك في المعتقدات على نطاق واسع حول أصول الماء وتطور كوكبنا.

قام علماء من جامعة أكسفورد بتحليل نوع نادر من النيزك المعروف باسم enstatite chondrite. يعود تاريخها إلى حوالي 4.6 مليار سنة ويُعتقد أنها متشابهة في تكوين الأرض المبكرة ، وفقًا لدراسة نشرت يوم الأربعاء في مجلة Icarus.

وجد الباحثون أن غالبية الهيدروجين الواردة داخل النيزك كانت جوهرية ، بدلاً من وجودها بسبب التلوث ، مما يشير إلى أن الأرض المبكرة كانت موطنًا للهيدروجين الكافي للسماح بتكوين جزيئات الماء.

هذا الاكتشاف يدعو إلى التشكيك في الاعتقاد على نطاق واسع بأن الهيدروجين وصل على الأرض في الكويكبات التي قصفت ما كان في السابق كوكبًا جافًا وصخريًا غير قادر على دعم الحياة.

وقال مؤلف الدراسة الرئيسي توم باريت ، وهو طالب الدكتوراه في قسم علوم الأرض بجامعة أكسفورد ، يوم الأربعاء: “افترضنا أن الأرض لديها مياه اليوم بسبب سيناريو محظوظ حيث تعرضت له هذه الكويكبات”.

وأضاف: “لكن ما أظهرناه في هذه الدراسة هو أن المادة التي شكلت الأرض في المقام الأول تحتوي بالفعل على الكثير من الهيدروجين والأكسجين”. “إن اكتشاف الهيدروجين في هذا النيزك يعني أن الأرض قد تكون رطبة أو رطبة من تكوينها الأولي.”

أما بالنسبة لسبب عدم اكتشاف مستويات الهيدروجين المحددة في الدراسة سابقًا ، فقد أوضح باريت أن العنصر الكيميائي يصعب قياسه ، لا سيما بتركيزات منخفضة. وقال إن الكشف كان ممكنًا فقط بفضل تقنية تعرف باسم امتصاص الأشعة السينية بالقرب من بنية الحافة ، أو Xanes ، التحليل الطيفي.

وقال “للقيام بذلك ، تحتاج إلى تسارع الجسيمات”. “هذا مثل منشأة هائلة ومكلفة حقًا ، والتي كنا محظوظين للغاية لاستخدامها في هذه الدراسة. لكنها ليست بالضبط نوع التجربة التي يمكنك القيام بها في المرآب.”

وقال باريت إن الدراسة من المحتمل أن تزيد من فهمنا للأرض المبكرة ، لكن اكتشاف الهيدروجين في النيزك لا يعني أن الحياة كانت ستطور بالضرورة في وقت أقرب. وذلك لأن قابلية الكوكب قد تعتمد على الطريقة التي يتطور بها أكثر من المادة التي تتشكل منها.

الهيدروجين على الأرض المبكرة

كان فريق من العلماء في المركز الوطني الفرنسي للبحوث العلمية قد قام سابقًا بتحليل النيزك ، المعروف باسم LAR 12252 ، والذي تم جمعه في أنتاركتيكا. وجدت دراسة أغسطس 2020 أن غضلات الصخور الفضائية ، أو الأشياء الكروية الصغيرة ، والمواد العضوية الموجودة داخلها كانت لها آثار من الهيدروجين. ومع ذلك ، فإن البحث لم يمثل سوى جزء من الهيدروجين داخل النيزك.

يعتقد الباحثون وراء الدراسة الجديدة أن المزيد من الهيدروجين يمكن ربطه بالكبريت داخل النيزك. اكتشف الفريق بشكل غير متوقع كبريتيد الهيدروجين داخل المصفوفة الدقيقة التي تحيط مباشرة بالغضور – “في المتوسط ​​حوالي 10 مرات أكثر من كبريتيد الهيدروجين أكثر من الموجود في الأشياء الكروية ، وفقًا للدراسة.

“كنا متحمسين بشكل لا يصدق عندما أخبرنا التحليل أن العينة تحتوي على كبريتيد الهيدروجين – ليس فقط حيث توقعنا!” وقال باريت في بيان. “نظرًا لأن احتمال أن يكون كبريتيد الهيدروجين الذي ينشأ من التلوث الأرضي منخفضًا للغاية ، فإن هذا البحث يوفر أدلة حيوية لدعم النظرية القائلة بأن المياه على الأرض هي النتيجة الطبيعية لما يصنعه كوكبنا”.

دور كويكب وآثار المذنب

بعد ذلك ، تخطط باريت لتحليل المزيد من النيازك في محاولة للتأكد من مقدار الهيدروجين الذي كان سيحدثه على الأرض ، وكم قد تم تسليمه من مصادر خارجية.

قال المؤلف المشارك في الدراسة ، جيمس برايسون ، الأستاذ المساعد في قسم علوم الأرض بجامعة أكسفورد ، إن العمل على كيفية ظهور الأرض لتبدو كما تفعل اليوم هو مسألة أساسية لعلماء الكواكب.

وقال: “نعتقد الآن أن المواد التي بنيت كوكبنا – والتي يمكننا دراستها باستخدام هذه النيازك النادرة – أكثر ثراءً في الهيدروجين مما اعتقدنا سابقًا”.

“يدعم هذا الاكتشاف فكرة أن تشكيل الماء على الأرض كان عملية طبيعية ، بدلاً من أن يكون من الكويكبات المائية قصف كوكبنا بعد تشكيله.”

أخبر مات جينج ، عالم الكواكب في شركة إمبريال كوليدج لندن ، الذي لم يشارك في الدراسة ، شبكة سي إن إن أنه على الرغم من أن الدراسة “نتيجة مثيرة للاهتمام” ، فإن الأدلة ليست كافية لإلغاء النظرية الطويلة لأصول المياه.

وقال إن النيازك المعني كان في أنتاركتيكا على الأرجح لمئات الآلاف من السنين ، ومن المستحيل استبعاد فرصة أن يكون الهيدروجين قد تشكل خلال ذلك الوقت.

وقال جينج: “حقيقة أن هناك احتمال يجعل الحجة أقل قوة”.

أقر برايسون أن النيزك كان على الأرجح على الأرض لسنوات عديدة قبل جمعه ولكن يقف بجانب نتائج الدراسة.

وقال برايسون عبر البريد الإلكتروني استجابة لبيان جينج: “نعتقد أننا بذلت كل جهد ممكن في سير عمل التحليل لدينا للتخفيف من تأثير المياه الأرضية على نتائجنا ، ونحن نعتقد أن بعضًا من إجمالي كمية H (الهيدروجين) في نيزك يرجع إلى مياه الأرض (ربما حوالي 15 ٪)”.

“نعتقد أيضًا أن بعض H (الهيدروجين) لا يزال يتم تسليمه من الكويكبات والمذنبات ، ومع ذلك نعتقد الآن أن هذه نسبة صغيرة من إجمالي H (الهيدروجين) الموجود في جميع أنحاء كوكبنا. لذلك فإن تقييم مات لهذا النيزك له ما يبرره ، لكننا سعينا إلى تقليل قلقه”.

لمزيد من الأخبار والنشرات الإخبارية CNN قم بإنشاء حساب في CNN.com