کشف تازه‌ای از شهاب‌سنگ‌ها؛ آب به زمین چگونه رسید؟

زهرا وجدانی؛ پاسخ به این سؤال که آب چگونه و کی به زمین رسید، همواره یکی از مهم‌ترین معما‌های علم سیاره‌شناسی بوده است. بسیاری از پژوهشگران معتقد بودند که آب به سیاره ما در هنگام تشکیل ماه اضافه شده است. اما یافته‌های جدید گروهی از پژوهشگران دانشگاه راتگرز، با استفاده از تحلیل شیمیایی ایزوتوپ‌های مولیبدن در شهاب‌سنگ‌ها، نشان می‌دهد که آب ممکن است دیرتر از آنچه تصور می‌شد به زمین رسیده باشد. این کشف می‌تواند در درک زمان و نحوه پیدایش حیات روی زمین تأثیر قابل‌توجهی داشته باشد. در این گزارش، به بررسی جزئیات این پژوهش و اهمیت آن در درک پیدایش حیات می‌پردازیم.

کشف جدید شهاب‌سنگ‌ها: آب دیرتر از آنچه فکر می‌کردیم به زمین رسید

پژوهشگران دانشگاه راتگرز نیوبرانزویک با تحلیل ایزوتوپ‌های مولیبدن در شهاب‌سنگ‌ها، شواهدی جدید پیدا کرده‌اند که نشان می‌دهد آب زمین در مراحل پایانی شکل‌گیری سیاره به آن رسیده است و نه در زمان تشکیل ماه. این کشف می‌تواند در درک زمان و فرآیند پیدایش حیات روی زمین نقش مهمی ایفا کند.

زمان ورود آب به زمین؛ پرسشی اساسی در علوم سیاره‌ای

پاسخ به این سؤال که آب در چه زمانی به زمین رسید، یکی از چالش‌های بزرگ در علوم سیاره‌ای و شیمی سیاره‌ای به شمار می‌رود. پیش‌تر، نظریه‌های متعددی در این خصوص مطرح شده بود که یکی از آنها به این موضوع اشاره داشت که مقدار زیادی از آب زمین هنگام تشکیل ماه به سیاره اضافه شده است. اما یافته‌های جدید این فرضیه را به چالش کشیده‌اند.

کاترین برمینگام، استادیار دپارتمان علوم زمین و سیاره‌ای دانشگاه راتگرز و نویسنده اصلی این پژوهش، می‌گوید: «اگر بتوانیم به این پرسش پاسخ دهیم که آب چگونه و کی وارد زمین شد، می‌توانیم درک بهتری از زمان و نحوه پیدایش حیات داشته باشیم.»

روش تحقیق و بررسی ایزوتوپ‌های مولیبدن

برمینگام و همکارانش در پژوهشی از روش پیشرفته‌ای به نام طیف‌سنجی جرمی یونیزاسیون گرمایی استفاده کردند که امکان تحلیل دقیق ایزوتوپ‌های مولیبدن را فراهم می‌آورد. مولیبدن یکی از عناصر شیمیایی مهم است که در مطالعه تکامل سیاره‌ها و به‌ویژه منشاء آب زمین مورد توجه قرار دارد.

مولیبدن از ایزوتوپ‌های مختلفی برخوردار است که دارای تعداد متفاوتی نوترون در هسته خود هستند. این ویژگی باعث می‌شود تا ایزوتوپ‌های مختلف مولیبدن ترکیب‌های شیمیایی متفاوتی داشته باشند و در نتیجه به‌عنوان یک شاخص برای مطالعه تاریخچه زمین و سایر سیارات به کار روند.

پژوهشگران با استفاده از این روش، ایزوتوپ‌های مولیبدن را در نمونه‌های شهاب‌سنگ‌ها و سنگ‌های زمینی استخراج شده از مناطق مختلف جهان مورد بررسی قرار دادند. این سنگ‌ها به‌ویژه از مناطقی نظیر گرینلند، آفریقای جنوبی، کانادا، ایالات متحده و ژاپن جمع‌آوری شده بودند.

مقایسه شهاب‌سنگ‌ها و سنگ‌های زمینی

به گزارش برنا، دو نوع شهاب‌سنگ عمده مورد بررسی قرار گرفتند: شهاب‌سنگ‌های گروه «CC» که به نظر می‌رسد از مناطق مرطوب و خارجی منظومه شمسی آمده‌اند، و شهاب‌سنگ‌های گروه «NC» که ویژگی‌های آنها نشان می‌دهند که از مناطق داخلی و خشک‌تر منظومه شمسی تشکیل شده‌اند. نتایج بررسی‌های ایزوتوپی نشان داد که ترکیب شیمیایی سنگ‌های زمینی مورد بررسی، شباهت بیشتری به شهاب‌سنگ‌های گروه «NC» دارد.

برمینگام در این باره توضیح می‌دهد: «ما باید بفهمیم که مواد تشکیل‌دهنده زمین از کدام بخش منظومه شمسی آمده‌اند و این رویداد چه زمانی رخ داده است. این اطلاعات برای درک زمانی که شرایط برای پیدایش حیات فراهم شد، ضروری است.»

این کشف به‌طور کلی نشان می‌دهد که زمین در زمان تشکیل ماه مقدار زیادی آب دریافت نکرده است. این برخلاف فرضیه‌ای است که مدت‌ها معتقد بود آب عمدتاً در اثر برخورد‌های ناشی از تشکیل ماه به زمین افزوده شده است. پژوهش‌های جدید حاکی از آن است که بخش عمده‌ای از آب به زمین در مراحل بعدی، یعنی پس از شکل‌گیری ماه و در فرایند «افزایش دیرهنگام» (Late Accretion) وارد شده است.

برمینگام خاطرنشان می‌کند: «نتایج این پژوهش نشان می‌دهند که رویداد تشکیل ماه تأمین‌کننده اصلی آب زمین نبوده است. در واقع، این یافته‌ها اجازه می‌دهند تا این تئوری مورد بازنگری قرار گیرد و ثابت می‌شود که بخش عمده‌ای از آب به زمین پس از شکل‌گیری نهایی هسته آن اضافه شده است.»

اهمیت برای درک پیدایش حیات

این یافته‌ها می‌توانند در فهم زمان دقیق و نحوه پیدایش حیات روی زمین کمک کنند. شواهد جدید می‌گویند که فرآیند ورود آب به زمین بسیار پیچیده‌تر از آنچه پیش از این تصور می‌شد، بوده است. محققان در تلاش هستند تا با مطالعه دقیق‌تر ترکیب شیمیایی مواد موجود در شهاب‌سنگ‌ها و سنگ‌های زمین، زمان و شرایطی را که باعث شکل‌گیری حیات شد، شبیه‌سازی کنند.

این تحقیقات نشان می‌دهد که مرحله‌ای از تکامل زمین که در آن آب به سیاره اضافه شد، ممکن است تأثیر بیشتری از آنچه پیش‌تر تصور می‌شد، در پیدایش شرایط مناسب برای حیات بر جای گذاشته باشد.

با این یافته‌ها، مسیر پژوهش‌های آینده در زمینه علوم سیاره‌ای و پیدایش حیات روشن‌تر شده و دانشمندان به‌دنبال شواهد بیشتری خواهند بود تا به پرسش‌های پیچیده در مورد تاریخچه زمین و زندگی پاسخ دهند.

انتهای پیام/