Ученые пролили свет на то, как вода оказалась на Земле, запуская шарики со скоростью 11 000 миль в час в импровизированную планету.
То, как именно вода транспортировалась в ранней Солнечной системе, является одной из главных загадок планетарной науки. Предыдущие исследования указывали на ледяные кометы, которые врезались бы в сухую Землю и доставили то, что стало океанами нашей планеты. Тем не менее, эта гипотеза не согласуется с изотопными измерениями, которые предполагают, что состав земной воды похож на тот, что содержится в астероидах.
Если астероиды были ответственны за доставку воды к планетам, лунам и другим астероидам, то конкретный механизм оставался неясным. Как, например, доставить воду, чтобы она просто не выкипела при ударе?
Исследование Университета Брауна, опубликованное в Научные достижения, пытается прояснить этот вопрос — с помощью мощного вертикального стрелкового полигона в Исследовательском центре Эймса НАСА. Сначала исследователи изготовили снаряды размером с мрамор, которые были разработаны для имитации так называемых углеродистых хондритовых метеоритов, полученных из древних астероидов. Затем они превратили эти шарики в сухую пемзу на скорости 5 км/с и проанализировали обломки после удара на наличие признаков воды.
(Кадры из Эксперименты по высокоскоростному удару. Кредит: Терик Дейли)
Они обнаружили, что до 30% воды «метеорита» было захвачено обломками, особенно в горных породах. расплавленный от тепла удара, и скала, состоящая из осколков удара, которые были спаяны вместе, известные как брекчия. Эти расплавы и брекчии образуются внутри парового шлейфа, вызванного теплом столкновения.
«Предыдущие исследования пришли к выводу, что высокая энергия удара испарит всю воду», — сказал Питер Шульц. соавтор статьи и профессор Брауновского отделения наук о Земле, окружающей среде и планетах, сказал Альфр. «Но эти эксперименты показали, что даже на высоких скоростях вода может задерживаться внутри. ударные очки и брекчии, а также мелкие обломки водоносных кусков ударника.
Смотрите связанные
«Это означает, что пока Земля формировалась, объекты, содержащие воду, не должны были терять свою воду во время столкновения. Вместо этого он оказывается в ловушке побочных продуктов столкновения и накапливается по мере срастания Земли».
Помимо намека на то, как вода попала на Землю, этот механизм может дать ключ к пониманию процесса транспортировки воды на другие планеты и даже на нашу собственную Луну. Это может иметь серьезные последствия для моделирования развития нашей Солнечной системы.
«Мы знаем, что на Марсе есть вода, — объясняет Шульц. «Таким образом, этот процесс может объяснить, как Марс собирал воду очень рано. Кроме того, этот процесс может объяснить присутствие воды (или гидроксилов) на Луне и астероидах, таких как Веста. Дело не в том, что мы найдем углеродистые хондриты; скорее, вода внутри может быть захвачена ударными материалами».
Затем команда рассмотрит различные места на Луне, где этот процесс может объяснить присутствие воды. застрявшие в мусоре, известном как выбросы, а также будут тестировать процесс в разных масштабах, например, в крошечных воздействие. Независимо от того, является ли все это предлогом для того, чтобы стрелять из мощной пушки, это может помочь нам понять происхождение воды в нашем мире.
