Oamenii de știință sunt cu un pas mai aproape de a afla cum a ajuns Pământul să aibă apă

Apa acoperă 71% din suprafața Pământului, dar nu se știe când sau cum a ajuns toată această apă pe Pământ.

Oamenii de știință au descoperit într-un nou studiu că meteoriții vechi de aproximativ 4,5 miliarde de ani au fost unele dintre cele mai uscate obiecte extraterestre înregistrate vreodată, excluzându-le ca sursă principală de apă pe Pământ și ajutându-i pe cercetători să înțeleagă condițiile care s-au aliniat pentru a face Pământul locuibil, scrie The Jerusalem Post.

Studiul, care a fost publicat miercuri în revista științifică Nature, îi ajută pe oamenii de știință să se apropie de înțelegerea acestor întrebări.

"Am vrut să înțelegem cum a reușit planeta noastră să obțină apă, deoarece nu este complet evident. Să obții apă și să ai oceane la suprafață pe o planetă care este mică și relativ aproape de soare este o provocare." - Megan Newcombe, profesor asistent de geologie la Universitatea din Maryland

Oamenii de știință, conduși de Megan Newcombe, profesor asistent de geologie la Universitatea din Maryland, au analizat meteoriți topiți care au plutit în spațiu încă de la formarea sistemului solar. Echipa a descoperit că meteoriții aveau un conținut extrem de scăzut de apă. De fapt, erau printre cele mai uscate materiale extraterestre măsurate vreodată.

"Am vrut să înțelegem cum a reușit planeta noastră să obțină apă, deoarece nu este complet evident", a declarat Newcombe. "Să obții apă și să ai oceane la suprafață pe o planetă care este mică și relativ aproape de soare este o provocare".

Oamenii de știință au analizat șapte meteoriți topiți, sau acondrite, care s-au desprins din cel puțin cinci planetesimale - obiecte care s-au ciocnit pentru a forma planete - cu miliarde de ani în urmă. Multe dintre planetesimale au fost încălzite de descompunerea elementelor radioactive care erau prezente în sistemul solar timpuriu, ceea ce le-a făcut să se separe în straturi cu crustă, manta și miez, într-un proces numit topire.

Experimentul a marcat prima dată când cineva a măsurat vreodată substanțele volatile ale acestor meteoriți extrem de vechi, așa cum au căzut recent pe Pământ.

Deoarece acești meteoriți au căzut pe Pământ abia recent, acest experiment a fost prima dată când cineva a măsurat vreodată volatilele lor. Liam Peterson, un student absolvent de geologie la UMD care a făcut parte din studiu, a măsurat nivelurile de magneziu, siliciu, fier și calciu din probe cu ajutorul unei microsonde electronice, înainte de a-l ajuta pe Newcombe să măsoare conținutul de apă al acestora cu ajutorul unui instrument de spectrometrie de masă cu ioni secundari la Laboratorul Pământului și Planetelor din cadrul Carnegie Institution for Science.

"Provocarea analizei apei în materiale extrem de uscate constă în faptul că orice apă terestră de pe suprafața probei sau din interiorul instrumentului de măsurare poate fi ușor detectată, ceea ce afectează rezultatele", a declarat Conel Alexander de la Carnegie Institution for Science, care este coautor al studiului.

Pentru a reduce contaminarea, cercetătorii au pus probele într-un cuptor cu vacuum la temperatură scăzută pentru a elimina orice apă de la suprafață și apoi le-au uscat a doua oară înainte de a le analiza în spectrometrul de masă cu ioni secundari. "A trebuit să las probele sub o pompă turbo - un vid de foarte bună calitate - timp de mai bine de o lună pentru a extrage suficient de multă apă terestră", a precizat Newcombe.

Unele dintre mostrele de meteoriți provin din sistemul solar intern, despre care se crede că a fost cald și uscat. Alte mostre provin din sistemul solar exterior, mai rece, de unde se crede că apa a ajuns pe Pământ. Nu se știe încă ce obiect ar fi putut transporta apa prin sistemul solar.

"Colecțiile noastre de meteoriți păstrează un subset de obiecte care au fost prezente în sistemul solar timpuriu și care au fost posibile vehicule de livrare a volatililor către proto-Pământ", au declarat cercetătorii.

"Știam că o mulțime de obiecte din sistemul solar exterior erau diferențiate, dar se presupunea oarecum implicit că, deoarece proveneau din sistemul solar exterior, trebuie să conțină și multă apă", a declarat geologul Sune Nielsen de la Woods Hole Oceanographic Institution, care este și coautor al studiului. "Lucrarea noastră arată că acest lucru nu este cu siguranță cazul. De îndată ce meteoriții se topesc, nu mai rămâne apă".

Echipa a constatat în analiza lor că apa reprezenta mai puțin de două milionimi din masa meteoriților. În comparație, condritele carbonate, cei mai umezi meteoriți, conțin până la aproximativ 20% din greutate apă, de 100.000 de ori mai multă decât probele din studiu.

"Rezultatele noastre demonstrează că planetesimele diferențiate au degazat eficient înainte sau în timpul topirii", au scris cercetătorii. "Această constatare implică faptul că cantități substanțiale de apă ar fi putut fi livrate pe Pământ doar prin intermediul materialului netopit".

Cercetătorii au descoperit că, contrar credinței populare, nu toate obiectele din sistemul solar exterior sunt bogate în apă, ceea ce i-a condus la concluzia că apa a fost probabil transportată pe Pământ pe meteoriți netopitici, sau condritici.

"Apa este considerată a fi un ingredient pentru ca viața să poată înflori, așa că, pe măsură ce ne uităm în univers și găsim toate aceste exoplanete, începem să ne dăm seama care dintre aceste sisteme planetare ar putea fi potențiale gazde pentru viață", a declarat Newcombe. "Pentru a putea înțelege aceste alte sisteme solare, vrem să îl înțelegem pe al nostru".