Вода, вода везде ... Судоходные древние моряки Коулриджа страдали от нехватки воды, будучи окружены морем вещей, и хотя 70% поверхности Земли действительно покрыто водой (из которых 96% - соленая вода, следовательно, не капля для питья), на самом деле не так уж много - не по сравнению со всей массой планеты. Менее 1% Земли составляет вода, что кажется странным ученым, потому что на основе традиционных моделей формирования Солнечной системы должно было быть много Больше вода, доступная в шее Земли, когда она собиралась вместе. Таким образом, вопрос плавал вокруг: почему Земля такая сухая?
Согласно новому исследованию из Научного института космического телескопа в Балтиморе, ответ может лежать в снегу.
линия снега, если быть точным. Область в пределах планетной системы, за пределами которой температура достаточно холодная для существования водяного льда, в настоящее время линия снега в нашей солнечной системе расположена в середине основного пояса астероидов, между орбитами Марса и Юпитера. Основываясь на традиционных моделях развития Солнечной системы, эта граница была ближе к Солнцу, 4,5 миллиарда лет назад. Но если бы это было действительно так, то Земля должна была бы накапливать намного больше льда (и, следовательно, воды), когда она формировалась, становясь настоящим «водным миром» с массой воды до 40 процентов ... вместо одного.
Как мы видим сегодня, это было не так.
“пЛанеты, такие как Уран и Нептун, образовавшиеся за границей снега, состоят из десятков процентов воды. Но на Земле не так много воды, и это всегда было загадкой ».
- Ребекка Мартин, Научный институт космического телескопа
Исследование проводилось под руководством астрофизиков Ребекки Мартин и Марио Ливио из Научного института космического телескопа, которые еще раз взглянули на то, как должна была развиваться линия снега в нашей солнечной системе, и обнаружили, что в их моделях Земля была никогда внутри линии. Вместо этого он оставался в более теплой и сухой области внутри снежной линии и вдали от льда.
«В отличие от стандартной модели аккреционного диска, снеговая линия в нашем анализе никогда не мигрирует на орбите Земли», - сказал Ливио. «Вместо этого он находится дальше от Солнца, чем на орбите Земли, что объясняет, почему наша Земля является сухой планетой. Фактически, наша модель предсказывает, что другие внутренние планеты, Меркурий, Венера и Марс, также относительно сухие. »
Читайте: переосмысление источника воды Земли
Стандартная модель утверждает, что в первые дни формирования протопланетного диска ионизированный материал внутри него постепенно падает к звезде, притягивая область ледяного, турбулентного снега внутрь. Но эта модель зависит от энергии чрезвычайно горячей звезды, полностью ионизирующей диск - энергии, которой у молодой звезды, такой как наше Солнце, просто не было.
«Мы сказали, подождите секунду, диски вокруг молодых звезд не полностью ионизированы», - сказал Ливио. «Это не стандартные диски, потому что просто не хватает тепла и излучения для ионизации диска».
«Астрофизики уже давно знают, что диски вокруг молодых звездных объектов НЕ являются стандартными аккреционными дисками (а именно, ионизированными и турбулентными на всем протяжении)», - добавил доктор Ливио в электронном письме в Space Magazine. «Дисковые модели с мертвыми зонами создавались многими людьми на протяжении многих лет. Однако по некоторым причинам в расчетах эволюции линии снега в основном использовались стандартные модели дисков ».
Без полностью ионизированного диска материал не вытягивается внутрь. Вместо этого он вращается вокруг звезды, конденсируя газ и пыль в «мертвую зону», которая блокирует приближение окружающего материала. Гравитация сжимает материал мертвой зоны, который нагревается и высушивает любые льды, которые существуют непосредственно вне его. Основываясь на исследованиях команды, именно в этом сухом регионе образовалась Земля.
Остальное, как говорится, вода под мостом.
Результаты команды были приняты для публикации в журнале «Ежемесячные уведомления Королевского астрономического общества».
Прочтите пресс-релиз на новостном сайте Хаббла здесь и посмотрите полный текст статьи здесь.
На снимке: Земля, видимая космическим кораблем MESSENGER, перед тем как он отправился в Меркурий в 2004 году. НАСА / Лаборатория прикладной физики Университета Джонса Хопкинса / Институт Карнеги в Вашингтоне. Образ модели диска: НАСА, ЕКА и А. Фейлд (STScI). Объемное изображение земной воды: Говард Перлман, USGS; иллюстрация глобуса Джека Кука, океанографическое учреждение Вудс-Хоул (©); Адам Ниман.
