Air, air di mana-mana ... Pelaut kuno kapal Coleridge terganggu oleh kekurangan air ketika dikelilingi oleh lautan barang, dan sementara 70% permukaan Bumi memang diliputi oleh air (di mana 96% adalah air masin, oleh itu bukan setetes untuk diminum) benar-benar ada tidak begitu banyak - bukan jika dibandingkan dengan keseluruhan jisim planet ini. Kurang dari 1% Bumi adalah air, yang tampaknya aneh bagi para saintis kerana, berdasarkan model konvensional bagaimana Sistem Suria terbentuk, seharusnya ada banyak lebih banyak lagi air terdapat di leher hutan Bumi ketika ia bersatu. Oleh itu, persoalannya telah muncul: mengapa Bumi begitu kering?
Menurut kajian baru dari Institut Sains Teleskop Angkasa di Baltimore, MD, jawapannya mungkin terletak di salji.
The garis salji, yang sebenarnya. Kawasan dalam sistem planet di mana suhu cukup sejuk untuk ada ais air, garis salji di sistem suria kita kini terletak di tengah tali pinggang asteroid utama, di antara orbit Marikh dan Musytari. Berdasarkan model konvensional bagaimana Sistem Suria berkembang, sempadan ini lebih dekat dengan Matahari, 4.5 bilion tahun yang lalu. Tetapi jika memang demikian, Bumi seharusnya mengumpulkan lebih banyak ais (dan karenanya air) ketika ia terbentuk, menjadi "dunia air" sejati dengan jisim air hingga 40 persen ... bukan hanya satu.
Seperti yang kita lihat hari ini, itu tidak berlaku.
“Planet seperti Uranus dan Neptunus yang terbentuk di luar garis salji terdiri daripada puluhan peratus air. Tetapi Bumi tidak mempunyai banyak air, dan itu selalu menjadi teka-teki. "
- Rebecca Martin, Institut Sains Teleskop Angkasa
Satu kajian mengetuai ahli astrofizik, Rebecca Martin dan Mario Livio dari Institut Sains Teleskop Angkasa melihat satu lagi bagaimana garis salji di sistem suria kita mesti berkembang, dan mendapati bahawa, dalam model mereka, Bumi tidak pernah di dalam barisan. Sebaliknya ia tinggal di kawasan yang lebih panas dan kering di dalam garis salji, dan jauh dari ais.
"Tidak seperti model cakera penambahan standard, garis salji dalam analisis kami tidak pernah berpindah ke orbit Bumi," kata Livio. “Sebaliknya, ia tetap lebih jauh dari Matahari daripada orbit Bumi, yang menjelaskan mengapa Bumi kita adalah planet kering. Sebenarnya, model kami meramalkan bahawa planet paling dalam yang lain, Mercury, Venus, dan Mars, juga relatif kering. "
Baca: Memikirkan semula Sumber Air Bumi
Model standard menyatakan bahawa pada hari-hari awal pembentukan cakera protoplanetis bahan terion di dalamnya secara beransur-ansur jatuh ke arah bintang, menarik kawasan garis salji yang berais ke dalam. Tetapi model ini bergantung pada tenaga bintang yang sangat panas sepenuhnya mengionkan cakera - tenaga yang tidak dimiliki oleh bintang muda, seperti Matahari kita.
"Kami berkata, tunggu sebentar, cakera di sekitar bintang muda tidak terion sepenuhnya," kata Livio. "Mereka bukan cakera standard kerana tidak cukup panas dan radiasi untuk mengionkan cakera."
"Ahli astrofizik telah lama mengetahui bahawa cakera di sekitar objek bintang muda BUKAN cakera penambahan standard (iaitu cakera yang terionisasi dan bergolak)," tambah Dr. Livio dalam e-mel ke Space Magazine. "Model cakera dengan zon mati telah dibina oleh banyak orang selama bertahun-tahun. Walau bagaimanapun, untuk beberapa sebab, pengiraan evolusi garis salji terus menggunakan model cakera standard. "
Tanpa cakera terionisasi sepenuhnya, bahan tersebut tidak dilarik ke dalam. Sebaliknya ia mengorbit bintang, gas dan debu yang terkondensasi menjadi "zon mati" yang menyekat bahan-bahan terpencil agar tidak mendekat. Graviti memampatkan bahan zon mati, yang memanaskan dan mengeringkan semua es yang ada tepat di luarnya. Berdasarkan kajian pasukan, di kawasan kering inilah Bumi terbentuk.
Selebihnya, seperti yang mereka katakan, adalah air di bawah jambatan.
Hasil pasukan telah diterima untuk diterbitkan dalam jurnal Notis Bulanan Persatuan Astronomi Diraja.
Baca siaran di laman berita Hubble di sini, dan lihat kertas penuhnya di sini.
Imej utama: Bumi seperti yang dilihat oleh kapal angkasa MESSENGER sebelum berangkat ke Mercury pada tahun 2004. Makmal Fizik Gunaan Universiti NASA / Johns Hopkins / Carnegie Institution of Washington. Imej model cakera: NASA, ESA, dan A. Feild (STScI). Gambar isipadu air bumi: Howard Perlman, USGS; ilustrasi dunia oleh Jack Cook, Institut Oseanografi Woods Hole (©); Adam Nieman.
