Yer ilk dəfə yarananda buz saxlamaq üçün çox isti idi. Bu o deməkdir ki, planetimizdəki bütün sular yerdən kənar mənbələrdən qaynaqlanmış olmalıdır. Qədim yer süxurlarının tədqiqi göstərir ki, maye su Yerdə günəş əmələ gəldikdən 100 milyon il sonra – praktiki olaraq astrofiziki zaman miqyasında “dərhal” mövcud olmuşdur. İndi 4,5 milyard ildən çox yaşı olan bu su Yerin su dövranı ilə daim yenilənir.

Mənim tədqiqat qrupum bu yaxınlarda suyun ilk dəfə Yerə necə gəldiyini izah etmək üçün yeni bir nəzəriyyə təklif etdi . Məqaləmiz Astronomy & Astrophysics jurnalında dərc olunub .

Hazırlanmasında milyardlarla il bir sirr

Astrofiziklər onilliklər ərzində suyun gənc planetimizə necə gəldiyi sualı ilə mübarizə aparırlar. Ən erkən fərziyyələrdən biri Yerin suyunun planetin əmələ gəlməsinin birbaşa əlavə məhsulu olduğunu, vulkan püskürmələri zamanı maqma vasitəsilə buraxıldığını və burada yayılan qazın çox hissəsinin su buxarı olduğunu irəli sürdü.

Bununla belə, bu fərziyyə 1990-cı illərdə Yerin su tərkibinin təhlilindən və yerdən kənar mənşəyə işarə edən buzlu kometaların potensial rolunun aşkarlanmasından sonra inkişaf etdi . Günəş sisteminin uzaq nöqtələrində əmələ gələn buz və qaya qarışıqları olan kometalar bəzən günəşə doğru atılır. Günəş tərəfindən qızdırıldıqda, Yerdən görünən toz və qazın təəccüblü quyruqları inkişaf edir. Mars və Yupiter arasındakı asteroid qurşağında yerləşən asteroidlər də Yerin suyunun potensial əcdadları kimi təklif edilib.

Meteoritlər vasitəsilə kometa və asteroid süxurlarının tədqiqi – bu cisimlərin Yerə düşmüş kiçik fraqmentləri – əsas anlayışları təmin etdi. D/H nisbətini – ağır hidrogenin (deyterium) standart hidrogenə nisbətini təhlil edərək , elm adamları Yerdəki suyun keçmiş suyun izlərini daşıyan “karbonlu” asteroidlərinkinə daha çox uyğunlaşdığını aşkar etdilər. Bu, tədqiqatların diqqətini bu asteroidlərə yönəltdi.

Son tədqiqatlar bu su ilə zəngin asteroidləri erkən Yerin quru səthinə çatdıra biləcək səma mexanizmlərini müəyyən etməyə yönəldilib. Asteroid və Kuiper qurşaqlarında olan böyük, buzlu cisimlərin – planetesimalların “təzyiqini” izah etmək üçün çoxsaylı nəzəriyyələr ortaya çıxdı. Bu ssenarilər qravitasiya qarşılıqlı təsirləri təklif edir ki, bu cisimləri yerindən qoparır və onları Yerə doğru fırladır. Bu cür hadisələr Günəş sisteminin keşməkeşli tarixini nəzərdə tutan mürəkkəb “qravitasiya bilyard” prosesini tələb edərdi.

Planetlərin formalaşmasının əhəmiyyətli sarsıntılar və təsirlər ehtiva etdiyi aydın olsa da, Yerin suyun çatdırılmasının daha təbii və daha az dramatik şəkildə baş verməsi mümkündür.

https://googleads.g.doubleclick.net/pagead/ads?gdpr=0&us_privacy=1—&gpp_sid=-1&client=ca-pub-0536483524803400&output=html&h=188&slotname=8188791252&adk=1687169288&adf=4054963813&pi=t.ma~as.8188791252&w=750&abgtt=6&fwrn=4&lmt=1739868170&rafmt=11&format=750×188&url=https%3A%2F%2Fphys.org%2Fnews%2F2025-02-theory-earth.html&wgl=1&uach=WyJXaW5kb3dzIiwiMTkuMC4wIiwieDg2IiwiIiwiMTMyLjAuNjgzNC4xOTciLG51bGwsMCxudWxsLCI2NCIsW1siTm90IEEoQnJhbmQiLCI4LjAuMC4wIl0sWyJDaHJvbWl1bSIsIjEzMi4wLjY4MzQuMTk3Il0sWyJHb29nbGUgQ2hyb21lIiwiMTMyLjAuNjgzNC4xOTciXV0sMF0.&dt=1739868168193&bpp=1&bdt=49&idt=88&shv=r20250211&mjsv=m202502130101&ptt=9&saldr=aa&abxe=1&cookie=ID%3Df22668bce9793ae4%3AT%3D1735196613%3ART%3D1739868041%3AS%3DALNI_Mb4Xpwl1SO1AcvqroR6xccDm_sheQ&gpic=UID%3D00000f7c5320f40b%3AT%3D1735196613%3ART%3D1739868041%3AS%3DALNI_Mb1dz_DHiT2yDzXLMaB9CDkQl4XGg&eo_id_str=ID%3Dcdf7f2f01784f52d%3AT%3D1735196613%3ART%3D1739868041%3AS%3DAA-Afjb8kbeupLLyQ0QHQmZxpM4v&prev_fmts=0x0&nras=1&correlator=6400495197613&frm=20&pv=1&rplot=4&u_tz=240&u_his=4&u_h=1080&u_w=1920&u_ah=1032&u_aw=1920&u_cd=24&u_sd=1&dmc=8&adx=447&ady=2342&biw=1903&bih=945&scr_x=0&scr_y=0&eid=31090351%2C95352068%2C31090357%2C95347432%2C95350015&oid=2&pvsid=1276280675966027&tmod=855259264&uas=0&nvt=1&ref=https%3A%2F%2Fphys.org%2F&fc=1920&brdim=0%2C0%2C0%2C0%2C1920%2C0%2C0%2C0%2C1920%2C945&vis=1&rsz=%7C%7CpeEbr%7C&abl=CS&pfx=0&fu=128&bc=31&bz=0&td=1&tdf=2&psd=W251bGwsbnVsbCxudWxsLDNd&nt=1&ifi=2&uci=a!2&btvi=1&fsb=1&dtd=1858

Daha sadə fərziyyə

Mən asteroidlərin protoplanetar disk kimi tanınan barama əmələ gəlməsindən buz kimi çıxması fərziyyəsi ilə başladım . Bu barama, planetlərin və ilkin qurşaqların əmələ gəldiyi tozla dolu böyük, hidrogenlə zəngin diskdir. O, bütün yeni yaranan planet sistemini əhatə edir. Bu qoruyucu barama dağıldıqdan sonra – bir neçə milyon ildən sonra – asteroidlər istiləşir və buzlarının əriməsinə və ya daha doğrusu sublimasiyaya səbəb olur. Təzyiq sıfıra yaxın olan kosmosda bu prosesdən sonra su buxar halında qalır.

Daha sonra günəş ətrafında fırlanan asteroid kəmərinin üzərinə su buxarı diski qoyulur. Buz sublimasiya edildikdə, disk mürəkkəb dinamik proseslər nəticəsində günəşə doğru içəri doğru yayılan buxarla doldurulur. Yolda bu buxar diski daxili planetlərlə qarşılaşır, onları bir növ “hamam”a batırır. Bir növ disk yerüstü planetləri: Mars, Yer, Venera və Merkuri “sulayır”. Bu suyun tutulmasının çox hissəsi günəşin yaranmasından 20-30 milyon il sonra, günəşin parlaqlığının qısa bir müddət ərzində kəskin şəkildə artdığı və asteroidlərin qazsızlaşdırma sürətini artırdığı bir dövrdə baş verdi.

Su planetin cazibə qüvvəsi ilə tutulduqdan sonra bir çox proseslər baş verə bilər. Yer üzündə isə qoruyucu mexanizm tutma dövrünün sonundan bu günə qədər suyun ümumi kütləsinin nisbətən sabit qalmasını təmin edir. Su atmosferə çox yüksək qalxarsa, buludlara çevrilir və nəticədə yağış kimi səthə qayıdır – su dövrü kimi tanınan bir proses.

Yer üzündə həm keçmiş, həm də indiki suyun miqdarı yaxşı sənədləşdirilmişdir. Orijinal asteroid qurşağından buzun qazsızlaşdırılması ilə başlayan modelimiz okeanların, çayların və göllərin, hətta Yer mantiyasının dərinliklərində basdırılmış suyun əmələ gəlməsi üçün lazım olan suyun miqdarını uğurla hesablayır. Okeanlardakı suyun D/H nisbətinin dəqiq ölçülməsi də modelimizə uyğun gəlir. Bundan əlavə, model keçmişdə digər planetlərdə və hətta Ayda mövcud olan suyun miqdarını izah edir.

Bu yeni nəzəriyyəyə necə gəldiyimi düşünə bilərsiniz. Bu, son müşahidələrdən, xüsusən Çilidə, dəniz səviyyəsindən beş kilometr hündürlükdə yaylada yerləşən 60-dan çox antenadan ibarət radio teleskop massivi olan ALMA ilə aparılan müşahidələrdən irəli gəlir. Kuiper qurşağına bənzər kəmərlərə malik ekstragünəş sistemlərinin müşahidələri göstərir ki, bu kəmərlərdəki planetesmallar karbonmonoksidi (CO) sublimasiya edir. Asteroid qurşağı kimi ulduzlarına daha yaxın olan kəmərlər üçün CO mövcud olmaq üçün çox uçucudur və suyun buraxılma ehtimalı daha yüksəkdir.

Gündəlik anlayışlar üçün Phys.org-a etibar edən 100.000-dən çox abunəçi ilə elm, texnologiya və kosmosda ən son yenilikləri kəşf edin . Pulsuz xəbər bülleteni üçün qeydiyyatdan keçin və mühüm nailiyyətlər, yeniliklər və tədqiqatlar haqqında gündəlik və ya həftəlik yeniləmələr əldə edin .Abunə ol

Modelin qurulması

Məhz bu tapıntılardan nəzəriyyənin ilkin ideyası formalaşmağa başladı. Bundan əlavə, ilkin su buxarı diskinin əmələ gəlməsinə töhfə verə biləcək asteroidlərə bənzər asteroidləri tədqiq edən Hayabusa 2 və OSIRIS-REx missiyalarından əldə edilən son məlumatlar əsas təsdiqi təmin etdi.

Bu missiyalar, yerüstü teleskopların uzunmüddətli müşahidələri ilə birlikdə , bu asteroidlərdə əhəmiyyətli miqdarda nəmlənmiş minerallar aşkar etdi – yalnız su ilə təmasda yarana bilən minerallar. Bu, bu asteroidlərin ilkin olaraq buzlu olması fikrini dəstəkləyir, baxmayaraq ki, əksəriyyət o vaxtdan buzu itirmiş (Ceres kimi daha böyük cisimlər istisna olmaqla).

Modelin təməlinin qoyulması ilə növbəti addım buzun deqazasiyasını, su buxarının dağılmasını və sonda onun planetlər tərəfindən tutulmasını izləmək üçün ədədi simulyasiyanın işlənib hazırlanması idi. Bu simulyasiyalar zamanı tez bir zamanda aydın oldu ki, model Yerin su təchizatını hesablaya bilər. Mars və digər yerüstü planetlər üçün keçmiş su miqdarları ilə bağlı əlavə tədqiqatlar modelin onlara da tətbiq oluna biləcəyini təsdiqlədi. Hamısı uyğun idi və nəticələr dərc üçün hazır idi.

Tədqiqatçılar olaraq, işləyən və hər şeyi izah edən bir model hazırlamaq kifayət deyil. Nəzəriyyə daha geniş miqyasda sınaqdan keçirilməlidir. Yer planetlərini “sulayan” ilkin su buxarı diskini aşkar etmək indi qeyri-mümkün olsa da, biz bu cür su buxarı disklərinin olub-olmadığını öyrənmək üçün gənc asteroid kəmərləri olan günəşdənkənar sistemlərə baxa bilərik. Hesablamalarımıza görə, bu disklər zəif olsa da, ALMA ilə aşkarlanmalıdır. Komandamız onların sübutu üçün xüsusi sistemləri araşdırmaq üçün ALMA-da vaxt tapdı.

Yerdəki suyun mənşəyini anlamaqda yeni eranın başlanğıcında ola bilərik.

Ətraflı məlumat: Quentin Kral və digərləri, Yer planetlərinə və ekzoplanetlərə su çatdırmaq üçün təsirsiz mexanizm, Astronomiya və Astrofizika (2024). DOI: 10.1051/0004-6361/202451263

Jurnal məlumatı: Astronomiya və Astrofizika 

The Conversation tərəfindən təmin edilmişdir