آب دنباله‌دار مشتری با اقیانوس‌های زمین مطابقت دارد و ممکن است آب را به جهان آورده باشد: ناسا
تحقیقات جدید نشان می‌دهد که آب در دنباله‌دار 67P/Churyumov–Gerasimenko دارای امضای مولکولی است که به طور نزدیکی با آب یافت شده در اقیانوس‌های زمین مطابقت دارد.
این کشف امکان اینکه دنباله‌دارهای خانواده مشتری مانند 67P نقشی در تأمین آب به سیاره ما داشته‌اند را دوباره احیا می‌کند، که مخالف مطالعات قبلی است که این ارتباط را زیر سوال برده بودند.
آب برای زندگی در زمین بنیادی است. اگرچه بعضی از آن به احتمال زیاد از گاز و غباری که سیاره ما را تقریباً ۴.۶ میلیارد سال پیش تشکیل دادند، آمده‌است، ولی گرمای شدید از خورشید جوان بیشتر این آب اولیه را تبخیر کرده‌است.
اینکه چگونه زمین به وفور از آب مایع رسید موضوعی بوده که مدت‌ها در جوامع علمی به بحث گذاشته شده‌است.
آب زمین
پژوهشگران پیشنهاد کرده‌اند که بخشی از آب زمین توسط فعالیت‌های آتشفشانی تولید شده‌است.
بخار آب جاری شده از آتشفشان‌ها در نهایت متراکم شده و به شکل باران به زمین می‌ریزد و به اقیانوس‌های ما کمک می‌کند.
علاوه بر این، شواهد نشان می‌دهد که بخش زیادی از اقیانوس‌های زمین از اجرام یخ‌داری مانند سیارک‌ها و احتمالاً دنباله‌دارهایی به‌دست آمده که در سال‌های اولیه سیستم خورشیدی با سیاره ما برخورد کرده‌اند.
این دوره، که با حمله‌های اجرام چهار میلیارد سال پیش مشخص شد، می‌تواند به تحویل آب به زمین کمک کرده‌باشد.
ارتباط بین آب سیارکی و اقیانوس‌های زمین معمولاً به خوبی تایید شده‌است، اما نقش دنباله‌دارها همچنان نامشخص باقی مانده‌است.
اندازه‌گیری‌های قبلی از دنباله‌دارهای خانواده مشتری نشان‌دهنده ارتباط قوی بین آب آنها و زمین بر اساس یک امضای مولکولی حیاتی بود.
این امضا نسبت دوتریم (D) به هیدروژن معمولی (H) یافت شده در آب است که بینش‌هایی درباره جایی که این اجرام در سیستم خورشیدی شکل گرفته‌اند، ارائه می‌دهد.
دوتریم یک فرم سنگین‌تر از هیدروژن است و غلظت آن بر اساس فاصله یک شیء از خورشید متفاوت است.
دنباله‌دارها
دنباله‌دارها، که در بخش‌های سردتر سیستم خورشیدی شکل گرفته‌اند، معمولاً دارای سطح بالاتری از دوتریم نسبت به سیارک‌ها هستند که نزدیک‌تر به خورشید شکل می‌گیرند.
طی دو دهه گذشته، اندازه‌گیری‌های بخار آب در چندین دنباله‌دار خانواده مشتری نشان‌دهنده سطح دوتریم مشابه با آن‌هایی است که در آب زمین یافت می‌شود، که می‌تواند ارتباطی در تحویل آب به زمین را پیشنهاد کند.
کاتلین ماندت، دانشمند سیاره‌ای در مرکز پرواز فضایی گادرد ناسا، مطالعه‌ای را جدیدی را رهبری کرد که در Science Advances انتشار یافت و دوتریم در دنباله‌دار 67P را مورد بازبینی قرار داد.
“داشتیم می‌دیدیم که این دنباله‌دارها نقشی عمده در تحویل آب به زمین ایفا کرده‌اند”، ماندت اشاره کرد.
با این حال، در سال 2014، مأموریت روزتا آژانس فضایی اروپا به 67P چالشی جدید برای این نظریه ارائه کرد.
تحلیل اندازه‌گیری‌های آب روزتا نشان داد که 67P دارای بالاترین غلظت دوتریم یافت شده در هر دنباله‌داری است - تقریبا سه برابر بیشتر از اقیانوس‌های زمین.
این کشف باعث شد که دانشمندان، از جمله ماندت، این ایده که دنباله‌دارهای خانواده مشتری به ذخیره آب زمین کمک کرده‌اند را بازبینی کنند.
برای بررسی بیشتر سطح دوتریم در 67P، تیم ماندت از تکنیک آماری پیشرفته‌ای استفاده کرد تا بیش از 16,000 اندازه‌گیری که توسط روزتا انجام شده بود را تحلیل کنند.
آنها هدف داشتند که بفهمند چرا نسبت‌های مختلف ایزوتوپ‌های هیدروژن در آب دنباله‌دار مشاهده شده‌است.
آزمایش‌های آزمایشگاهی و مشاهدات قبلی پیشنهاد می‌دهند که غبار اطراف دنباله‌دار می‌تواند بر روی اندازه‌گیری‌های دوتریم تأثیر بگذارد.
دنباله‌دار مشتری
ماندت کنجکاوانه ابراز کرد، “فقط کنجکاو بودم که آیا می‌توانیم برای روی دادن این اتفاق در 67P شواهدی پیدا کنیم.”
به شکل قابل ملاحظه‌ای، تیم او ارتباطی بین اندازه‌گیری‌های دوتریم و میزان غبار در هاله دنباله‌دار - ابر گاز و غبار اطراف آن - یافتند.
این ارتباط نشان داد که برخی اندازه‌گیری‌هایی که نزدیک به فضاپیما انجام می‌شدند، ممکن است نیاز داشته باشند به درستی ترکیب واقعی آب دنباله‌دار را منعکس نکنند.
وقتی دنباله‌دار به خورشید نزدیک‌تر می‌شود، سطح آن گرم می‌شود و باعث آزاد شدن گاز و غبار می‌شود.
مطالعات نشان می‌دهند که آب غنی از دوتریم تمایل دارد که بیشتر از آب معمولی به دانه‌های غبار متصل شود، که می‌تواند به خوانش‌های بالای دوتریم در هاله منجر شود.
هنگامی که غبار به هاله بیرونی می‌رسد، خشک می‌شود و آب غنی از دوتریم را از دست می‌دهد، و امکان اندازه‌گیری دقیق‌تر محتوای دوتریم واقعی دنباله‌دار را فراهم می‌آورد.
این یافته‌ها می‌تواند اثرات قابل توجهی بر درک منشاء آب زمین و نحوه کمک دنباله‌دارها به این منبع حیاتی داشته باشد.
ماندت و تیم‌اش باور دارند که این تحقیق ممکن است روایت مربوط به منابع آب در سیاره ما را تغییر دهد و بحث‌ها را درباره نقش دنباله‌دارها در تاریخ آب زمین را دوباره احیا کند.
