تشکیل ماه باعث آمدن آب به زمین شد

زمین مقدار زیادی آب در خود دارد و به‌ همین نسبت، ماه بزرگی هم دارد که قطب‌ها و محور‌ها‌ی زمین را ثابت نگه می‌دارد. هر دو این موارد، یعنی ماه بزرگ و میزان زیاد آب در زمین، برای وجود و تداوم حیات در زمین ضروری‌ هستند. هم‌اکنون، دانشمندان توانسته‌اند نشان‌ دهند آب هم‌زمان با به‌وجودآمدن ماه به زمین راه‌ پیدا‌ کرده‌ است.

سیاره‌شناسان دانشگاه مانستر آلمان اولین‌بار توانستند نشان‌ دهند ۴.۴ میلیارد سال پیش هم‌زمان با به‌وجود‌آمدن ماه، آب نیز به زمین راه‌ پیدا‌ کرد و زمانی‌که زمین با جسمی به‌اندازه‌ی مریخ به‌نام تیا برخورد‌ کرد، ماه نیز تشکیل‌ شد. تا‌کنون، دانشمندان تصور می‌کردند تیا جایی نزدیک زمین در منظومه‌ی شمسی به‌وجود‌ آمده‌ است. با‌وجوداین، پژوهشگران دانشگاه مانستر در‌حال‌حاضر می‌توانند نشان‌ دهند تیا از جایی خارج از منظومه‌ی شمسی آمده‌ و میزان زیادی آب از بیرون به سیاره‌ی ما آورده‌ است. نتایج این پژوهش به‌تازگی در مجله‌ی Nature Astronomy منتشر‌شده‌ا ست.

از خارج به داخل منظومه‌ی شمسی

زمین در قسمت داخلی و خشک منظومه‌ی شمسی تشکیل‌ شده‌ و اینکه آب در زمین وجود‌ دارد، اتفاق تعجب‌بر‌انگیز‌ی محسوب می‌شود. برای فهم این موضوع، باید به ۴.۵ میلیارد سال پیش برگردیم؛ یعنی زمانی‌که منظومه‌ی شمسی تازه در‌حال‌شکل‌گیری بود. باتوجه‌به پژوهش‌ها‌ی پیشین، می‌دانیم منظومه‌ی شمسی به‌گونه‌ای تشکیل‌ شد که ماده‌ی خشک از ماده‌ی مرطوب جدا‌ شد و ماده‌ی کربنی که نسبتا حاوی میزان آب درخورتوجهی است، از قسمت خارجی منظومه‌ی شمسی وارد‌ شده است. این در‌ حالی‌ است که ماده‌ی غیر‌کربنی خشک و بدون آب، منبعی در منظومه‌ی شمسی داخلی داشته‌ است. پژوهش‌ها‌ی قبلی نشان می‌دهند منبع آب زمین ماده‌ی کربنی حاوی آب است؛ ازاین‌رو، نمی‌دانستیم این آب چگونه به زمین رسیده‌ است.

دکتر گریت باد، از مؤسسه‌ی سیاره‌شناسی دانشگاه مانستر و نویسنده‌ی ارشد این پژوهش، دراین‌باره توضیح‌ داد:

برای پاسخ‌ به این پرسش، از ایزوتوپ‌ها‌ی مولیبدن استفاده‌ کردیم. ایزوتوپ‌های مولیبدن به ما کمک می‌کنند بتوانیم ماده‌ی کربنی و غیر‌کربنی را از یکدیگر تفکیک کنیم. همچنین، اثر انگشت‌ها‌ی بزرگی از مواد منظومه‌ی شمسی داخلی و منظومه‌ی شمسی خارجی را به ما نشان می‌دهند.

اندازه‌گیری‌ها‌ی پژوهشگران مانستر نشان می‌دهند ترکیبات ایزوتوپ‌ها‌ی مولیبدن زمین در میان مواد کربنی و غیر‌کربنی شهاب‌سنگ‌ها‌ یافت می‌شوند و این موضوع نشان می‌دهد میزانی از ترکیبات مولیبدنی زمین از خارج منظومه‌ی شمسی سرچشمه گرفته‌اند. در‌این‌زمینه، ویژگی‌ها‌ی شیمیایی مولیبدن نقشی بسیار اساسی ایفا می‌کنند؛ چراکه این عنصر، عنصری آهن‌دوست است؛ به‌همین‌دلیل، به میزان زیاد در هسته‌ی زمین یافت‌ می‌شود.

دکتر کریستوف برخارت، یکی از نویسندگان این پژوهش، دراین‌زمینه گفت:

مولیبدنی که در پوسته‌ی زمین وجود‌ دارد و امروزه به آن دسترسی‌ داریم، دراصل در زمان‌ها‌ی اولیه‌ی تشکیل زمین به‌وجود‌ آمده‌ است. این در‌ حالی‌ است که مولیبدنی موجود در هسته‌ی زمین به زمان‌ها‌ی بسیار زود‌تر از آن بر‌می‌گردد.

نتایج دانشمندان اولین‌بار نشان می‌دهند ماده‌ی کربنی از خارج از منظومه‌ی شمسی به زمین رسیده‌ و زمان آن نیز بسیار بعد‌تر از تشکیل زمین بوده‌ است. بااین‌حال، دانشمندان یک قدم جلو‌تر رفته‌ و نشان‌ داده‌اند بیشتر مولیبدن موجود در پوسته‌ی زمین را سیاره‌ی تیا فراهم‌ کرده‌ است. ۴.۴ میلیارد سال پیش، برخورد این سیاره با زمین به تشکیل ماه منجر شده‌ است. باوجوداین، میزان زیادی از مولیبدن پوسته‌ی زمین از منظومه‌ی شمسی خارجی سرچشمه گرفته‌ است، این، یعنی سیاره‌ی تیا نیز در منظومه‌ی شمسی خارجی شکل‌ گرفته‌ است.

طبق یافته‌ها‌ی دانشمندان، برخورد تیا با زمین به مقدار کافی ماده‌ی کربنی فراهم کرده که به‌ شکل‌گیری تمام آب موجود روی زمین منجر شود. تورستن کلین، استاد تمام سیاره‌شناسی دانشگاه مانستر گفت:

رهیافت ما در نوع خود بی‌نظیر است؛ چراکه اولین‌بار به ما اجازه می‌دهد وجود آب در زمین را با وجود ماه توجیه کنیم و آن‌ها را به یکدیگر ربط دهیم. اگر بخواهم ساده صحبت کنم، باید بگویم بدون ماه احتمالا حیاتی هم روی زمین وجود‌ نداشت.