Նոր հետազոտությունը ցույց է տալիս, որ Երկրի ջուրը ծագել է տեղական ջրածնից

Երկրի ջուրը՝ տեղական ծագում

Տասնամյակներ շարունակ գիտնականները վիճում էին Երկրի ջրի ծագման մասին։ Արդյոք այն հասե՞լ է սառցե գիսաստղերով, քարե աստղակերպերով, թե՞ ձևավորվել է հենց Երկրի նյութերից։ Icarus ամսագրում հրապարակված նոր հետազոտությունը ցույց է տալիս, որ Երկրի ջուրը, հավանաբար, ձևավորվել է նրա կառուցվածքային նյութերում առկա ջրածնից՝ այլմոլորակային աղբյուրներից ծագման տեսությանը հակառակ։

Էնստատիտ քոնդրիտների դերը

Հետազոտող խումբը, որը ղեկավարում էին Օքսֆորդի համալսարանի գիտնականները, ուսումնասիրել է էնստատիտ քոնդրիտ կոչվող հազվագյուտ մետեորիտներ։ Այս մետեորիտները քիմիապես նման են այն նյութերին, որոնցից 4.5 միլիարդ տարի առաջ ձևավորվել է Երկիրը։ Հետազոտողները վերլուծել են այս մետեորիտներում առկա ջրածնի պարունակությունը՝ պարզելու, արդյոք ջրածինը՝ և, հետևաբար, ջուրը, արդեն առկա էին Երկրի կառուցվածքային նյութերում։

Օգտագործելով առաջադեմ տեխնոլոգիաներ, ներառյալ սինքրոտրոնից հզոր ռենտգեն ճառագայթներ, թիմը հայտնաբերել է ջրածնի սուլֆիդ, որը փակված էր մետեորիտի բյուրեղային կառուցվածքում։ Այս բացահայտումը կարևոր էր, քանի որ բացառեց երկրային աղտոտման հնարավորությունը՝ ցույց տալով, որ ջրածինը բնիկ էր մետեորիտին։

Երկրի ջրի ձևավորման հետևանքները

Հետազոտության արդյունքները ցույց են տալիս, որ էնստատիտ քոնդրիտներին նման նյութերից կազմված պրոտո-Երկիրը արդեն հարուստ էր ջրածնով։ Երբ երիտասարդ մոլորակը բավականաչափ մեծացավ, որպեսզի աստղակերպերի կամ գիսաստղերի հարվածների ենթարկվի, այն արդեն կուտակել էր բավարար ջրածին՝ բացատրելու ներկայիս ջրի պաշարները։ Սա հակասում է այն տեսությանը, որ ջուրը Երկիր է հասել հիդրատացված աստղակերպերի կամ գիսաստղերի միջոցով՝ ձևավորումից հետո։

Օքսֆորդի համալսարանի պրոֆեսոր և հետազոտության համահեղինակ Ջեյմս Բրայսոնը նշել է. «Մենք այժմ կարծում ենք, որ մեր մոլորակի կառուցվածքային նյութերը շատ ավելի հարուստ էին ջրածնով, քան նախկինում էինք կարծում։ Այս բացահայտումը աջակցում է այն գաղափարին, որ Երկրի ջրի ձևավորումը բնական գործընթաց էր, այլ ոչ թե հիդրատացված աստղակերպերի պատահական հարվածների արդյունք»։

Համեմատություններ նախորդ հետազոտությունների հետ

Ֆրանսիական թիմի կողմից իրականացված նախորդ հետազոտությունը նույնպես հայտնաբերել էր ջրածնի հետքեր մետեորիտներում։ Սակայն պարզ չէր՝ արդյոք այս ջրածինը բնիկ էր, թե երկրային աղտոտման արդյունք։ Նոր հետազոտությունը լուծեց այս անորոշությունը՝ օգտագործելով առաջադեմ վերլուծական մեթոդներ՝ հաստատելու համար, որ էնստատիտ քոնդրիտներում առկա ջրածինը բնիկ էր նյութին։

Հետազոտողները հատուկ վերլուծել են ԼԱՐ 12252 մետեորիտը, որը հավաքվել է Անտարկտիկայից։ Նրանք պարզել են, որ մետեորիտի ճաքերով կամ ժանգով հատվածները, որոնք երկրային աղտոտման նշաններ են, գրեթե չէին պարունակում ջրածին։ Իսկ բյուրեղային կառուցվածքներով հատվածները պարունակում էին զգալի ջրածնի սուլֆիդ՝ ավելի ամրապնդելով բնիկ ջրածնի տեսությունը։

Ավելի լայն հետևանքներ Երկրի կյանքի համար

Երկրի ջրի ծագման ըմբռնումը կարևոր է այն պայմանների բացահայտման համար, որոնք հնարավոր դարձրեցին կյանքը։ Ջուրը կենսական է կյանքի համար, և դրա առկայությունը Երկրի վրա հիմք է ստեղծել կենսաբանական համակարգերի զարգացման համար։ Հետազոտության արդյունքները ենթադրում են, որ ջուրը Երկրի ձևավորման բնական արդյունք էր՝ ապահովելով կայուն միջավայր կյանքի առաջացման համար։

Օքսֆորդի համալսարանի ասպիրանտ և հետազոտության համահեղինակ Թոմ Բարեթը ընդգծել է այս բացահայտման կարևորությունը. «Քանի որ այս ջրածնի սուլֆիդի երկրային աղտոտումից ծագելու հավանականությունը շատ ցածր է, այս հետազոտությունը կարևոր ապացույցներ է տրամադրում՝ աջակցելու այն տեսությանը, որ Երկրի ջուրը բնիկ է»։

Արտերկրային տեսություններին մարտահրավեր

Տարիներ շարունակ գիտնականները վիճում էին՝ արդյոք Երկրի ջուրը հասե՞լ է գիսաստղերով կամ աստղակերպերով։ Գիսաստղերը, իրենց սառցե կազմությամբ, ժամանակին համարվում էին հիմնական թեկնածուներ։ Սակայն գիսաստղային ջրի ուսումնասիրությունները ցույց են տվել դեյտերիում-ջրածին (D/H) հարաբերություններ, որոնք զգալիորեն տարբերվում են Երկրի ջրից։ Այս անհամապատասխանությունը կասկածի տակ է դրել գիսաստղային ծագման տեսությունը։

Աստղակերպերը, հատկապես ածխածնային քոնդրիտները, նույնպես դիտարկվել են որպես Երկրի ջրի հնարավոր աղբյուրներ։ Թեև որոշ աստղակերպեր ունեն D/H հարաբերություններ, որոնք նման են Երկրի ջրին, նոր արդյունքները ենթադրում են, որ Երկրի ջուրը արտաքին մատակարարում չէր պահանջում։ Փոխարենը, այն կարող էր բնականորեն ձևավորվել մոլորակի վաղ նյութերում առկա ջրածնից։

Ապագա հետազոտությունների ուղղությունները

Չնայած այս հետազոտությունը կարևոր ապացույցներ է տրամադրում Երկրի ջրի բնիկ ծագման համար, այն ամբողջությամբ չի բացառում արտերկրային աղբյուրների ներդրումը։ Ապագա հետազոտությունները, հավանաբար, կկենտրոնանան Երկրի ջրի իզոտոպային կազմի ըմբռնման և այն այլ երկնային մարմինների հետ համեմատելու վրա։

Բացի այդ, աստղակերպերի և գիսաստղերի ուսումնասիրության առաքելությունները, ինչպիսիք են NASA-ի OSIRIS-REx-ը և ESA-ի Rosetta-ն, կշարունակեն արժեքավոր տվյալներ տրամադրել։ Այս առաքելությունները նպատակ ունեն վերլուծել այս օբյեկտների քիմիական և իզոտոպային կազմը՝ բացահայտելով դրանց հնարավոր դերերը Երկրի ջրի պատմության մեջ։

Այն բացահայտումը, որ Երկրի ջուրը, հավանաբար, ծագել է նրա կառուցվածքային նյութերում առկա բնիկ ջրածնից, կարևոր քայլ է մոլորակի պատմության ըմբռնման գործում։ Մարտահրավեր նետելով արտերկրային ջրի մատակարարման երկարատև տեսություններին՝ այս հետազոտությունը նոր ուղիներ է բացում Երկրի բնակելի աշխարհ դառնալու բնական գործընթացների ուսումնասիրության համար։

Ինչպես Ջեյմս Բրայսոնը հստակ ամփոփեց. «Այս բացահայտումը աջակցում է այն գաղափարին, որ Երկրի ջրի ձևավորումը բնական գործընթաց էր, այլ ոչ թե պատահականություն»։ Հետազոտությունը ոչ միայն խորացնում է մեր ըմբռնումը Երկրի անցյալի մասին, այլև տրամադրում է շրջանակ՝ ջրի ծագումը այլ մոլորակների վրա ուսումնասիրելու համար՝ առաջարկելով պատկերացումներ կյանքի հնարավորության մասին Երկրից դուրս։