شهاب‌سنگی که می‌تواند معمای «آب‌های سیارۀ زمین» را حل کند

یک شهاب‌سنگ که سال ۲۰۱۲ در قطب جنوب پیدا شد، نشان می‌دهد ممکن است زمین از همان ابتدا با مواد لازم برای تشکیل آب، شکل گرفته باشد. ترکیب شیمیایی این شهاب‌سنگ می‌تواند درک دانشمندان از نحوه‌ی دستیابی زمین به آب را دگرگون کند.

کد خبر: ۹۰۶۶۹۶

تاریخ: ۰۴ بهمن ۱۴۰۴ - ۲۱:۴۰

پژوهشگران نشانه‌هایی از سولفید هیدروژن را در نوعی شهاب‌سنگ یافته‌اند که مشابه آن‌هایی است که زمین اولیه را تشکیل داده‌اند. اگر این اجرام سنگی در فضا حاوی مقادیر زیادی هیدروژن باشند، این احتمال وجود دارد که زمین از ابتدا با موادی شکل گرفته باشد که امکان تولید آب را داشته‌اند، نه این‌که بیشتر آب خود را از برخوردهای تصادفی با سیارک‌ها و شهاب‌سنگ‌ها در دوران ابتدایی خود به‌دست آورده باشد.

ترکیب شیمیایی زمین مشابه اجرام سنگیِ فاقد آب به نام کندریت‌های انستاتیتی (Enstatite Chondrites) است و این نکته نشان می‌دهد که زمین ممکن است از چنین موادی تشکیل شده باشد. دانشمندان سال‌ها گمان می‌کردند این به معنای آنست که آب باید از اجرام آسمانی نواحی بیرونی منظومه شمسی که با زمین برخورد کرده‌اند، آمده باشد. این برخوردها به شکل کلی دور از ذهن هستند زیرا به هندسه خاص منظومه شمسی ما وابسته‌اند؛ طوری‌که گرانش مشتری دنباله‌دارها و شهاب‌سنگ‌ها را به سمت درون منظومه هدایت می‌کند.

اما یک مطالعه در سال ۲۰۲۰ نشان داد کندریت‌های انستاتیتی فاقد آب، ولی حاوی هیدروژن هستند. از دید تئوری، این هیدروژن می‌توانسته با اکسیژن موجود در زمین اولیه واکنش دهد و آب فراوانی تولید کند. با این حال، روشن نبود این هیدروژن در چه شکلی وجود داشته است. جیمز برایسون، دانشمند علوم سیاره‌ای دانشگاه آکسفورد و از نویسندگان این مطالعه و همکارانش گمان کردند هیدروژن ممکن است به گوگرد موجود در شهاب‌سنگ‌ها متصل باشد.

با استفاده از روشی به نام طیف‌سنجی جذب اشعه ایکس نزدیک لبه، پژوهشگران به دنبال نشانه‌هایی از هیدروژن متصل به گوگرد در یک کندریت انستاتیتی بودند که برای نخستین بار سال ۲۰۱۲ در قطب جنوب پیدا شده بود. آن‌ها بیش از مقدار مورد انتظار هیدروژن یافتند (به شکل سولفید هیدروژن) که در سراسر ماتریس ریزدانه‌ی شهاب‌سنگ پراکنده بود. هیدروژن فراوان موجود در این شهاب‌سنگ نشان می‌دهد زمین ممکن است از همان آغاز دارای هیدروژن بوده باشد.

این یافته‌ها نشان می‌دهد سیارات سنگی در بخش درونی منظومه شمسی و شاید در سایر سامانه‌های سیاره‌ای می‌توانستند از ابتدا دارای بخش عمده‌ای از هیدروژن لازم برای تشکیل اقیانوس‌های آبی باشند. برایسون افزود: «این به آن معناست که شرایط قابل‌سکونت ممکن است بسیار محتمل‌تر از آن چیزی باشد که پیش‌تر تصور می‌کردیم.»

با این حال، برخی دانشمندان هنوز قانع نشده‌اند. کندریت‌های انستاتیتی به آلودگی از منابع آبی زمین بسیار حساس‌اند. وقتی این شهاب‌سنگ‌ها وارد جو زمین می‌شوند و با آب و حتی اکسیژن مواجه می‌شوند، خیلی زود شروع به واکنش می‌کنند. ممکن است هیدروژن اضافه از یخ و آب ذوب‌شده‌ی اطراف این شهاب‌سنگ پیش از کشف آن در قطب جنوب آمده باشد.

هرچند پژوهشگران تلاش کردند فقط بخش‌هایی از شهاب‌سنگ را بررسی کنند که به شکل ظاهری با آب واکنش نداده بودند، یک کندریت انستاتیتی تازه می‌تواند منبع هیدروژن را یک‌بار برای همیشه مشخص کند. برایسون می‌گوید: «وضعیت ایده‌آل اینست که نمونه‌ای از یک کندریت انستاتیتی به زمین سقوط کند و ما بلافاصله آن را جمع‌آوری کنیم، در محیطی بدون آب و بدون اکسیژن نگهداری کنیم و همان‌جا حفظش کنیم.»

منبع: فرادید