물은 도대체 어디서 왔을까?

달 샘플 분석의 증거에 따르면 지구와 달은 거대한 충돌로 형성되었지만 대부분 물을 포함한 원시 휘발성 원소를 풍부하게 보유하고 있었습니다. 크레딧: Adam Connell/LLNL 사진

지구의 물 공급은 생명을 유지하는 능력에 매우 중요하지만 그 물은 어디에서 왔습니까? 그것들은 지구가 형성될 때 존재했습니까, 아니면 나중에 우주 공간에서 운석이나 혜성에 의해 전달되었습니까?

지구의 물 출처는 오랫동안 논쟁의 대상이었으며 로렌스 리버모어 국립 연구소(LLNL)의 과학자들은 그들이 답을 가지고 있다고 생각합니다. 그리고 그들은 월석을 관찰하여 그것을 찾았습니다.

지구-달 시스템은 아주 초기에 두 개의 큰 천체의 영향으로 함께 형성되었기 때문에 태양계의 역사그들의 역사는 밀접하게 관련되어 있습니다. 그리고 달에는 판 구조와 대기 조건이 없기 때문에 지구에서 증거를 지우거나 모호하게 만드는 경향이 있기 때문에 달은 실제로 지구의 물 역사에 대한 단서를 찾기에 좋은 장소입니다.

지구 표면의 거의 70%가 물로 덮여 있지만, 일반적으로 행성은 태양계의 다른 많은 천체에 비해 상대적으로 건조한 곳입니다. 달은 더 건조합니다. 일반적인 통념은 지구, 특히 달에 휘발성 종(예: 물)이 부족한 것은 휘발성 요소가 고갈될 정도로 격렬한 영향 때문이라는 것입니다.

그러나 달 암석의 동위원소 구성을 살펴봄으로써, 팀은 지구-달 시스템을 형성한 충돌과 관련된 물체가 충돌 때문이 아니라 이전에 매우 낮은 수준의 휘발성 원소를 갖고 있다는 것을 발견했습니다. 구체적으로 연구팀은 휘발성 및 방사성 동위원소인 루비듐-87(⁸⁷Rb), 딸 동위원소 스트론튬-87(⁸⁷Sr), 지구-달 시스템이 형성될 때 Rb 예산을 결정합니다. 팀이 발견했기 때문에 ⁸⁷달의 변동하는 장기 예산을 나타내는 Sr은 매우 낮았고 충돌한 물체는 처음에는 건조했을 것이고 그 이후로는 많이 추가되지 않았을 것입니다.

“지구는 우리가 가진 물로 태어났거나 본질적으로 순수한 H에 충격을 받았습니다.₂아, 거기에별로 없습니다. 이 연구는 지구상의 잠재적인 물 공급원인 운석이나 소행성을 제거하고 “그것과 함께 태어난” 옵션을 강력하게 가리키고 있다고 논문의 공동 저자인 우주 화학자 Greg Brenica가 말했습니다.

이 연구는 잠재적인 지구의 물 공급원을 크게 좁히는 것 외에도 충돌한 큰 물체가 내부 태양계에서 왔음에 틀림없고 사건이 44억 5천만 년 전에 발생할 수 없었음을 추가로 밝혀 형성을 크게 줄입니다. 달 창.

이 연구의 주 저자인 Lars Burg에 따르면, “지구와 달을 형성하기 위해 결합할 수 있는 물질의 유형은 몇 가지 밖에 없었고, 이상하지도 않았습니다. 둘 다 거의 같은 형태로 형성된 큰 몸체였을 가능성이 높습니다. 1년여 만에 우연히 충돌한 지역. 태양계가 형성된 지 1억 년이 조금 넘은 시점…

참조: Lars E. Burg, Gregory A. Bernica 및 Thomas S. Kroyer의 “지구-달 시스템의 휘발성 원소의 기원”, 2022년 2월 14일 여기에서 볼 수 있습니다. 국립과학원 회보.
DOI: 10.1073/pnas.2115726119

에 검색이 나타납니다. 국립과학원 회보. LLNL 과학자인 Thomas Krueger도 연구에 기여했습니다. 이 작업은 나사 실험실 중심의 연구 개발 프로그램.