يعد أصل المياه على الأرض أحد الألغاز التي ما زالت تحير العلماء حتى الآن، وقد تم التسليم من قبل بأن المياه الأرضية كان أصلها المذنبات الجليدية أو النيازك التي تحتوي على السيليكات المائية التي تأتي من خارج "خط الجليد"، وهو المسافة من النجم الذي يمكن للجليد أن يتكثف بعدها بسبب درجات الحرارة المنخفضة.
لكن الدراسات الأكثر حداثة قدمت ملاحظات معارضة لهذه النظرية، ومع ذلك فإنها فشلت في تقديم مقترحات أو بدائل معقولة لمصدر المياه الأرضية.
وفي الدراسة الجديدة المنشورة في "ساينتفيك ريبورتس" Scientific Reports وتناولها تقرير في موقع "يوريك ألرت" Eurek Alert في 17 يوليو/تموز الجاري توصل العلماء إلى أن المادة العضوية بين النجوم يمكن أن تنتج إمدادات وفيرة من المياه عن طريق التسخين، مما يشير إلى أن المواد العضوية يمكن أن تكون مصدرا للمياه الأرضية.
المياه داخل خط الجليد
وعلى الرغم من العثور على كميات كبيرة من المواد العضوية في الغبار بين الكواكب والنجوم، والتي أطلق عليها المواد العضوية ما قبل المذنبات (Precometary organic matter) فإنه لم تكن هناك تحقيقات تجريبية في احتمال أن تكون مصدرا محتملا للمياه.
وتقول عالمة الكواكب أكيرا كوشي في جامعة هوكايدو (Hokkaido University) باليابان "حتى الآن تم إيلاء المواد العضوية قدرا أقل بكثير من الاهتمام مقارنة بالجليد والسيليكات، وذلك على الرغم من توفرها داخل خط الجليد".
وفي الدراسة الحالية أظهر مجموعة العلماء بقيادة أكيرا كوشي أن تسخين المادة العضوية بين النجوم في درجات الحرارة المرتفعة يمكن أن ينتج وفرة من الماء والزيت، وهذا يشير إلى أنه يمكن إنتاج الماء داخل خط الجليد، دون أي مساهمة من المذنبات أو النيازك التي يتم تلقيها من خارج خط الجليد.
شاهد.. فيديو يوضح كيفية تشكل قطرات الماء المستديرة بشكل ملحوظ عند حوالي 350 درجة مئوية
تفاصيل التجربة
وكخطوة أولى، قام الباحثون بعمل نظير للمادة العضوية في السحب الجزيئية بين النجوم باستخدام الكواشف الكيميائية، ثم قاموا بتسخين المادة العضوية النظيرة تدريجيا من 24 إلى 400 درجة مئوية تحت ظروف ضغط في خلية ألماس وظلت العينة موحدة حتى 100 درجة مئوية، لكن تم فصلها في طورين عند 200 درجة مئوية.
وعند حوالي 350 درجة مئوية أصبح تكوين قطرات الماء واضحا وزادت أحجام القطرات مع ارتفاع درجة الحرارة، وفي 400 درجة مئوية، بالإضافة إلى قطرات الماء، تم إنتاج النفط الأسود.
وأجرت المجموعة تجارب مماثلة على كميات أكبر من المواد العضوية، والتي أنتجت أيضا الماء والزيت، وقد كشف التحليل أن المكون الرئيسي للمنتج المائي كان الماء النقي، كما أظهر التحليل الكيميائي للنفط المنتج خصائص مشابهة للنفط الخام النموذجي الموجود تحت الأرض.
وتقول أكيرا كوشي "تظهر نتائجنا أن المادة العضوية بين النجوم داخل خط الجليد هي مصدر محتمل للمياه على الأرض، وعلاوة على ذلك يشير تكوين الزيت غير الحيوي الذي لاحظناه إلى مصادر نفط بالأرض القديمة أكثر كثافة مما كان يعتقد سابقا".
وأكدت أن "التحليلات المستقبلية للمادة العضوية في عينات من الكويكب "ريوجو" (Ryugu)، والتي سيعيدها مستكشف الكويكب الياباني "هايابوسا2″ (Hayabusa2) في وقت لاحق من هذا العام يجب أن تعزز فهمنا لأصل المياه الأرضية".
ويعتقد العلماء إن الكويكب ريوجو قد يحتوي على مواد عضوية ربما أسهمت في ظهور الحياة على كوكب الأرض، وفي حال استكمال رحلة عودة المستكشف الياباني بنجاح والمقرره في نهاية 2020 فسوف تكون تلك المرة الأولى التي يتم فيها جلب عينات من تحت سطح كويكب إلى الأرض.
المصدر : الصحافة الأميركية
لكن الدراسات الأكثر حداثة قدمت ملاحظات معارضة لهذه النظرية، ومع ذلك فإنها فشلت في تقديم مقترحات أو بدائل معقولة لمصدر المياه الأرضية.
وفي الدراسة الجديدة المنشورة في "ساينتفيك ريبورتس" Scientific Reports وتناولها تقرير في موقع "يوريك ألرت" Eurek Alert في 17 يوليو/تموز الجاري توصل العلماء إلى أن المادة العضوية بين النجوم يمكن أن تنتج إمدادات وفيرة من المياه عن طريق التسخين، مما يشير إلى أن المواد العضوية يمكن أن تكون مصدرا للمياه الأرضية.
المياه داخل خط الجليد
وعلى الرغم من العثور على كميات كبيرة من المواد العضوية في الغبار بين الكواكب والنجوم، والتي أطلق عليها المواد العضوية ما قبل المذنبات (Precometary organic matter) فإنه لم تكن هناك تحقيقات تجريبية في احتمال أن تكون مصدرا محتملا للمياه.
وتقول عالمة الكواكب أكيرا كوشي في جامعة هوكايدو (Hokkaido University) باليابان "حتى الآن تم إيلاء المواد العضوية قدرا أقل بكثير من الاهتمام مقارنة بالجليد والسيليكات، وذلك على الرغم من توفرها داخل خط الجليد".
وفي الدراسة الحالية أظهر مجموعة العلماء بقيادة أكيرا كوشي أن تسخين المادة العضوية بين النجوم في درجات الحرارة المرتفعة يمكن أن ينتج وفرة من الماء والزيت، وهذا يشير إلى أنه يمكن إنتاج الماء داخل خط الجليد، دون أي مساهمة من المذنبات أو النيازك التي يتم تلقيها من خارج خط الجليد.
شاهد.. فيديو يوضح كيفية تشكل قطرات الماء المستديرة بشكل ملحوظ عند حوالي 350 درجة مئوية
تفاصيل التجربة
وكخطوة أولى، قام الباحثون بعمل نظير للمادة العضوية في السحب الجزيئية بين النجوم باستخدام الكواشف الكيميائية، ثم قاموا بتسخين المادة العضوية النظيرة تدريجيا من 24 إلى 400 درجة مئوية تحت ظروف ضغط في خلية ألماس وظلت العينة موحدة حتى 100 درجة مئوية، لكن تم فصلها في طورين عند 200 درجة مئوية.
وعند حوالي 350 درجة مئوية أصبح تكوين قطرات الماء واضحا وزادت أحجام القطرات مع ارتفاع درجة الحرارة، وفي 400 درجة مئوية، بالإضافة إلى قطرات الماء، تم إنتاج النفط الأسود.
وأجرت المجموعة تجارب مماثلة على كميات أكبر من المواد العضوية، والتي أنتجت أيضا الماء والزيت، وقد كشف التحليل أن المكون الرئيسي للمنتج المائي كان الماء النقي، كما أظهر التحليل الكيميائي للنفط المنتج خصائص مشابهة للنفط الخام النموذجي الموجود تحت الأرض.
وتقول أكيرا كوشي "تظهر نتائجنا أن المادة العضوية بين النجوم داخل خط الجليد هي مصدر محتمل للمياه على الأرض، وعلاوة على ذلك يشير تكوين الزيت غير الحيوي الذي لاحظناه إلى مصادر نفط بالأرض القديمة أكثر كثافة مما كان يعتقد سابقا".
وأكدت أن "التحليلات المستقبلية للمادة العضوية في عينات من الكويكب "ريوجو" (Ryugu)، والتي سيعيدها مستكشف الكويكب الياباني "هايابوسا2″ (Hayabusa2) في وقت لاحق من هذا العام يجب أن تعزز فهمنا لأصل المياه الأرضية".
ويعتقد العلماء إن الكويكب ريوجو قد يحتوي على مواد عضوية ربما أسهمت في ظهور الحياة على كوكب الأرض، وفي حال استكمال رحلة عودة المستكشف الياباني بنجاح والمقرره في نهاية 2020 فسوف تكون تلك المرة الأولى التي يتم فيها جلب عينات من تحت سطح كويكب إلى الأرض.
المصدر : الصحافة الأميركية
