Нехватка воды на земле объясняется местом формирования планеты

Нехватка воды на земле объясняется местом формирования планеты

Возможно, планета формировалась в более жаркой и сухой части солнечной системы, чем считалось ранее. Именно это может объяснить загадочную нехватку воды на Земле, указывает новое исследование.

Снеговая линия Солнечной системы – зона, вне которой мог появляться лед 4,5 миллиарда лет назад – в действительности находилась гораздо дальше от Солнца, чем считалось ранее.

«В отличие от обычной модели аккреционного диска в нашей теории снеговая линия никогда не передвигалась внутрь орбиты Земли, — объясняет соавтор исследования и специалист Балтиморского института космических исследований Марио Ливио. – Наоборот, она остается дальше от Солнца, чем орбита нашей планеты, и это объясняет, почему Земля – такая сухая планета. Более того, в соответствии с нашей моделью самые близкие к центру системы планеты – Меркурий, Венера и Марс – также относительно сухие».

Земля – сухая планета?

Касательно Земли с ее обширными океанами, могучими реками и громадными полярными ледниками определение «сухая» может казаться странным. Но вода составляет менее 1 процента массы нашей планеты, и большая часть этого материала была внесена с кометами и астероидами во время появления Земли.

Ученые давно озадачены относительной нехваткой воды на планете, особенно если учесть, что Земля, как считается, формировалась из насыщенных водой веществ вне границ снеговой линии.

Снеговая линия находится в поясе астероидов между Марсом и Юпитером, но обычные модели предполагают, что 4,5 миллиарда лет назад она находилась гораздо ближе к Солнцу, когда Земля и другие планеты обретали свою форму.

«Если снеговая линия располагалась внутри орбиты Земли во время ее формирования, тогда у нее должно бы быть ледяное основание, — говорят ученые. – Такие планеты, как Уран и Нептун, появившиеся за пределами снеговой линии, на десятки процентов состоят из воды. Но на Земле не так много этого вещества, и это всегда было загадкой».

Отодвигаем снеговую линию

В большинстве моделей, описывающих произошедшее 4,5 миллиарда лет назад, протопланетный диск около новорожденного солнца был полностью ионизирован, то есть электроны в этой области были отделены от родительских атомов при помощи мощной солнечной радиации.

В соответствии с теорией материалы диска падали на солнце, разогревая будущую планету. Изначально снеговая линия находилась очень далеко от нашей звезды, на расстоянии 1,6 миллиардов километров или более того. (Земля движется по орбите вокруг Солнца на расстоянии 150 миллионов километров).

Но со временем, указывается в модели, материалы на протопланетном диске закончились, и он охладился. В результате снеговая линия придвинулась, преодолев орбиту Земли, до того, как нашей планете удалось сформироваться.

Но ученые обнаружили некоторые проблемные вопросы в этом сценарии. В частности, протопланетные диски вокруг молодой звезды не могут быть полностью ионизированными.

Очень горячие объекты, такие как белые карлики и источники рентгеновских лучей испускают достаточно энергии для ионизации аккреционных дисков. Но молодые звезды не имеют столько радиации или прибывающего материала, сколько нужно для энергетического толчка и, соответственно, ионизации дисков.

Мертвая зона на диске

Если диск в нашей солнечной системе не был ионизирован, его материал не мог попасть на поверхность молодой звезды, говорят исследователи. Вместо этого газ и пыль вращались по орбите вокруг солнца, создавая так называемую мертвую зону в диске.

Эта мертвая зона действовала как пробка, блокируя материи возможность двигаться в сторону солнца. Газ и пыль накапливались в мертвой зоне, повышая ее плотность и вызывая нагревание из-за гравитационной компрессии.

Этот процесс в свою очередь разогрел область вне пробки, став причиной испарения льда и превращения его в сухую материю. Земля формировалась в этом более теплом регионе, и такая сухая материя стала строительным материалом для нашей планеты.

Тогда как новая модель может объяснить относительную нехватку воды на Земле, ее нельзя применять ко всем недавно сформировавшимся планетарным системам. Условия внутри диска около разных звезд отличаются, и окончательные результаты для нашей Земли определил его величество случай.

Как вырастить планету. Опыт планеты Земля


Вы прочитали статью, но не прочитали журнал…

Читайте также: