عکس؛ آب زمین از فضا نیامده است؛ پژوهش جدید نظریه دیرینه درباره منشاء آب را به چالش می‌کشد
قبلا تصور می‌شد شهابسنگها عامل ورود آب روی زمین بوده‌اند؛ در حالی که پژوهشی جدید نشان می‌دهد زمین از همان ابتدا آب کافی را در اختیار داشته است.
آب در مرکز یکی از پرسش‌های دیرینه درباره چگونگی پیدایش اولیه‌ی حیات بر روی زمین قرار دارد. به‌طور خاص‌تر، اولین مولکول‌های آب کجا و چگونه شکل گرفتند؟ در سال ۲۰۲۰، پژوهشگرانی از دانشگاه لورن فرانسه شواهدی در یک شهاب‌سنگ به نام Sahara 97096 پیدا کردند که از نظریه‌ای محبوب حمایت می‌کرد: مواد اولیه‌ی آب زمین درون شهاب‌سنگ‌هایی پنهان شده‌اند که میلیاردها سال پیش با زمین برخورد کردند.
اما اکنون گروهی از دانشگاه آکسفورد این ادعا را به چالش کشیده و می‌گویند زمین اولیه تمام هیدروژنی را که برای آغاز حیات نیاز داشت، از همان ابتدا در اختیار داشته است. یافته‌های آن‌ها که براساس تحلیل شهاب‌سنگی مشابه از جنوبگان به‌دست آمده است، ۱۶ آوریل در مجله Icarus منتشر شد.
کلید استدلال پژوهشگران در نوعی نادر از سنگ فضایی به نام کندریت انستاتیتی نهفته است. ترکیب این نوع شهاب‌سنگ برای دانشمندان سیاره‌شناس اهمیت بالایی دارد؛ چرا که با ترکیب زمین در ۴٫۵۵ میلیارد سال پیش مقایسه‌پذیر است. هرچند Sahara 97096 از نوع کندریت انستاتیت محسوب می‌شود، نمونه‌های بسیار کمی از آن روی زمین یافت شده است. نمونه‌ای به نام LAR 12252 یکی دیگر از این موارد نادر است که تیم دانشگاه آکسفورد آن را برای مطالعه به مرکز تحقیقاتی شتاب‌دهنده ذرات سینکروترون دایموند لایت سورس در هارول آکسفوردشایر برد.
پژوهشگرها از امکانات شتاب‌دهنده ذرات برای انجام طیف‌سنجی جذب پرتوی ایکس نزدیک ساختار لبه (XANES) استفاده کردن. این نوع طیف‌سنجی با هدایت پرتوهای ایکس به نمونه‌ای که اتم‌هایش انرژی جذب می‌کنند، کار می‌کند. انجام این کار به مواد شیمیایی خاصی امکان می‌دهد تا بسته به ساختار عناصر جسم شکل بگیرند و همچنین باعث می‌شود اتم‌ها به روش‌های متمایز پیوند بخورند.
در مورد اخیر، پژوهشگران به دنبال ترکیب‌هایی شامل سولفور بودند. تحلیل قبلی شهاب‌سنگ Sahara 97096 آثار هیدروژن در مواد آلی و بخش‌های غیرکریستالی شهاب‌سنگ را نشان داده بود؛ اما در آن زمان، مشخص نبود که آیا باقی‌مانده هیدروژن شهاب‌سنگ Sahara 97096، مختص خود سنگ است یا از آلودگی خارجی روی زمین آمده است.
دانشمندان آکسفورد این نظریه را ارائه کردند که استفاده از طیف‌سنجی XANES ممکن است نشان دهد هیدروژن به مقادیر زیاد گوگرد در LAR 12252 متصل است. تیم ابتدا بر بخش‌های غیرکریستالی شهاب‌سنگ تمرکز کرد؛ جایی که قبلاً هیدروژن در آن‌ها یافت شده بود. بااین‌حال، در طول آزمایش آن‌ها به‌طور اتفاقی مواد زیرمیکرونی مجاور را هم تجزیه و تحلیل کردند؛ اما همین بخش نزدیک بود که سولفید هیدروژن به‌همراه پنج برابر هیدروژن بیشتر از بخش‌های غیرکریستالی داشت. برعکس، بخش‌هایی از LAR 12252 که حاوی ترک‌خوردگی و علائم آلودگی واضح مانند زنگ بود، هیدروژن بسیار کمی داشت یا هیچ هیدروژنی نشان نمی‌داد. به همین دلیل، به عقیده‌ی پژوهشگرها بسیار بعید است که سولفید هیدروژن LAR 12252 از زمین منشأ گرفته باشد.
شاید در ابتدا به نظر برسد که شواهد از این نظریه حمایت می‌کنند که شهابسنگها هیدروژن مورد نیاز برای آب را به زمین حمل کردند، اما نویسندگان پژوهش خلاف این ادعا را مطرح می‌کنند.
اشاره کردیم که کندریت انستاتیتی اساساً مشابه ترکیب زمین اولیه است. تجزیه و تحلیل مقادیر طبیعی سولفید هیدروژن در LAR 12252 نشان می‌دهد سیاره ما تمام هیدروژن مورد نیاز خود را برای شکل دادن به اولین مولکول‌های آب که در نهایت باعث شروع حیات شدند، در اختیار داشته است.
توم بارِت، سرپرست پژوهش در بیانیه‌ای گفت: «وقتی تجزیه و تحلیل در جایی دور از انتظار نشان داد که نمونه حاوی سولفید هیدروژن است، بسیار هیجان‌زده شدیم. چون احتمال اینکه این سولفید هیدروژن از آلودگی زمینی باشد بسیار کم است، بنابراین می‌توان از این نظریه پشتیبانی کرد که آب زمین بومی است و نتیجه‌ی طبیعی فرآیند شکل‌گیری سیاره‌مان به شمار می‌رود.»
نظریه‌ی ارائه‌شده کاملاً جدید نیست، چرا که در پژوهش سال ۲۰۲۰ هم به وجود هیدروژن در کندریت‌های انستاتیت اشاره شده بود. بااین‌حال، هنوز تردیدهایی وجود داشت که آیا این هیدروژن به‌طور ذاتی در این شهابسنگها وجود داشته یا خیر.
به نظر می‌رسد تحلیل جدید تأیید می‌کند که این کندریت‌های انستاتیتی و احتمالاً سنگ‌هایی که زمین از آن‌ها شکل گرفته واقعاً دارای هیدروژن درونی بوده‌اند. این هیدروژن به‌قدری زیاد بوده که سیاره ما بتواند به گوی آبی زیبایی که امروز است، تبدیل شود.
منبع: خبرآنلاین
