Güneş sisteminin başka yerlerinde çok fazla su olmadığını varsaymanız yanlıştır. NASA'nın web sitesindeki bu makaleye göre;
Son yıllardaki görevler, kuru güneş sistemi görüşümüzü tersine çevirdi ve çok çeşitli
Güneş sistemimizin ücra köşelerinden gelen kuyruklu yıldızlar su ve diğer buzlardan oluşur. Yörüngeler, iniş takımları ve geziciler, Mars'ı uzak geçmişte sulu bir dünya olarak ortaya koyuyor - bugün tüm yer altı okyanusları donmuş suları içerebilecek bir dünya.
Ayrıca
Jüpiter'in uydusu Europa, kalın bir küresel okyanusu kaplayan donmuş bir su kabuğuna sahiptir. Mevcut tahminlere göre, tüm Dünya okyanusları ve nehirlerinden iki kat daha fazla suya sahip!
Güneş sisteminin geri kalanının çok fazla suya sahip olmadığı algısı muhtemelen Dünya'nın, suyun gezegenin yüzeyindeki üç fazın tamamında var olabileceği 'Goldilocks bölgesinde' olduğu gerçeği. Güneş sistemindeki diğer gezegenlerin sıcaklıkları ya sadece buhar fazında var olabilecek kadar sıcak ya da sadece yüzeyde buzda ya da altındaki sıvıda var olabilecek kadar soğuk.
Dünya kendini toplama diskinden birleştirdiğinde su zaten mevcuttu. Devam eden yanardağ gazları, suyu suyla doymuş atmosfere aktardı. Ve yağmur suyu yüzeye aktardı.
Diğer gezegenlere ve daha küçük güneş sistemi nesnesine kıyasla Dünya'nın büyük bir avantajı var. Su moleküllerinin yerçekimi alanından çıkmasını önleyecek kadar büyüktür ve atmosferik erozyonu önleyen bir manyetik alana sahiptir (Wikipedia). Bunun nedeni Dünya'nın dış çekirdeğinin sıvı olmasıdır (Hareketli yüklü sıvı = manyetik alan). Mars muhtemelen dış çekirdeği o kadar katılaşana kadar okyanuslara sahipti ki, konveksiyon durdu. Manyetik alan ortadan kaybolduğunda birkaç milyon yıllık güneş radyasyonu tüm atmosferi ve okyanusları ortadan kaldırdı.
Anlaşılması gereken önemli bir konu, tobias'ın daha önce de belirtildiği gibi, protosolar diskte suyun çok bol olması gerektiğidir. Bunu genişletmek için, sadece güneşin koronasında ölçtüğümüz atomik bolluklara kısaca değinmek istiyorum. bir wikimedia-commons grafiği ile sunulmuştur:
(Not: Bu bolluklar, revize edilmiş Asplund2009-bolluklar ile iyi karşılaştırılır)
We 4.567 Gyrs'den beri sadece Helyum yaktığı için bu sayıların Güneş'in toplu bileşimini temsil ettiğini düşünüyorum. Bu nedenle, bileşimin genellikle ilkel olduğu veya güneş sisteminin başladığı varsayılır.
Şimdi bu atomik karışımın genç karasal gezegenlerin etrafında biriktiğini ve en bol elementler olan H, He, C, N ve O'ya odaklanalım. UV ile korunan kalın bir gezegen zarfında denge kimyası olacaktır. O zaman çok fazla $ H_2 $ oluşacak, O hareketsiz kalacak ve C, N, O Hidrojen ile reaksiyona girmeye çalışacak, çünkü karşılaşma sayısı CNO grubunun içinden çok daha fazla olduğu için. Bu çok kararlı bir molekül olduğu için bir miktar CO2 oluşacaktır, ancak C tükenirken ve protosolar bulutsumuzda C / O $ yaklaşık 0,5 $ olduğunda, hala çok fazla Oksijen kalmaktadır. Böylece kaçınılmaz olarak $ H_2O $ ile birleşecektir.
Sonuç, Gezegen oluşturan disklerde gerçekten çok su olmasını beklememizdir.
Bu dönemden sonra suyun kaçması ya da yok edilmesi de görünüşe göre çok etkilidir ve diğer cevaplar suyun Dünya'da tutulmasına değinmiştir. Öyleyse aslında gökbilimciler şu anda "bütün su nereye gitti?" Diye merak ediyorlar
Okyanuslar, diğer kayalık gezegenlerde oluştu - en azından Venüs ve Mars ve dahası, Jüpiter ve Satürn'ün de birçok uydusu.
Sorun, ikisinin sorunu. okyanuslara sahip olan diğer karasal " über gezegenler " - yani yukarıda bahsedilen Venüs ve Mars - onları oldukça farklı şekillerde kaybettiler.
Venüs'te, şimdiye kadarki en iyi teorileri ve kanıtları sentezleyerek, doğal ana dizilim yıldız evriminin bir sonucu olarak Güneş sürekli olarak ısınırken, gezegenin esasen yaşanabilir bölge. Okyanuslar buharlaştı ve uzaya kayboldu. İşleyiş şekli, gezegen ısındıkça atmosferdeki su buharı içeriğinin artması ve bu buharın bir kısmının atmosferin tepesine yükselmesidir. En üstte, UV akısı su moleküllerini parçalamaya (foto-ayrışma) başlar, hidrojeni serbest bırakır ve daha sonra gravitoiyonizasyon enerjisi çok düşük olduğu için kolayca kaçar (Venüs için, 10.36 km / s kaçış hızı ile benzerdir. Dünya'ya - bir $ \ mathrm {H} _2 $ molekülünün soyulması, kütle ~ 3,4 yg, maliyeti 0,18 aJ veya 1,1 eV'dir ve bu da fotonlar tarafından kolayca sağlanabilir , yıldız rüzgarı veya diğer faktörler. Oluşmakta olan [monoatomik] hidrojeni soymak, eğer böyle bir şey molekülerleşme olmadan gerçekleşebilirse, bunun yarısını alır.). Sonuç, çok yüksek basınçta oksijen açısından zengin bir atmosferdir (neredeyse saf oksijen), ancak aşağıdaki kaya ile kimyasal reaksiyonlar bunun bir kısmını ortadan kaldırabilir.
Ancak not edebileceğiniz gibi, mevcut atmosfer çok yüksek yüzey sıcaklığına sahip çoğunlukla karbondioksittir ve bu nedenle yukarıdakiler oldukça makul olsa da, bu atmosferin nasıl oluştuğunu merak etmek gerekir. İşte olay şu. Dünya'ya çok benzer şekilde, Venüs muhtemelen tarihinin erken dönemlerinde okyanuslara sahipken plaka tektoniğine sahipti. Okyanus suyu, en azından Dünya'nın büyüklüğündeki gezegenler üzerindeki levha tektoniği faaliyetinin gerekli bir bileşeni gibi görünüyor, bir tür "yağlayıcı" görevi görüyor ve onsuz levha tektoniği çalışamaz. Bu nedenle, su Venüs'ten buharlaştıktan sonra, sahip olduğu herhangi bir tektonik durmuş olacaktı.
Plaka tektoniğinin durması, başlangıçta pek bir şey gibi görünmeyebilir (öyleyse ne? Kıtalar hareket etmeyi durdurur ve depremleri bırakırsanız?), aslında bu tür bir gezegen için felaket . Görüyorsunuz, levha tektoniği kıtaları, dağları ve depremleri hareket ettirmekten daha fazlasını yapar. En can alıcı yaptığı şey, manto kayalarıyla karışan ilkel radyonüklitlerin çürümesinin bir sonucu olarak gezegen içinde üretilen ısı için bir tür "tahliye vanası" görevi görmektir (çoğunlukla $ ^ {238} \ mathrm {U} $ ). Bunun nedeni, yayılma bölgelerinde, sıcak manto malzemesinin dışarı sızmasıdır (İzlanda, bu sürecin sadece suyun üstüne çıktığı ve çıplak gözle görülebildiği Dünya'ya bağlı iyi bir örnektir - seyahat edemeyecek kadar fakirseniz youtube ) ve batma bölgelerinde, Dünya'daki Pasifik Ateş Çemberi'nde olduğu gibi yanardağlar yaratılır. Açığa çıkan malzeme ısıyı atmosfere aktarır ve sonuçta uzaya yayılır, dolayısıyla iç ısıyı atar. Bu süreç olmadan, bu ısı çok daha az verimli bir şekilde dağıtılır - esasen yalnızca topraktan iletim yoluyla, ki bu korkunç bir şey.
Sonuç olarak, tektoniği kaybettiğinizde, radyoaktif ısı iç kısımda oluşmaya başlar ve manto sıcaklığı önemli ölçüde yükselmeye başlar. Ve bu başladığında, nihayetinde bir şeyler vermeli. Ve "veren" tam olarak anlaşılmamıştır, ancak görünen o ki ya tektonik bir "kısa" süre için "intikamla" yeniden başlıyor, ya da yaygın bazaltik taşkın patlamaları başlıyor ya da ikisinin bir kombinasyonu. Her durumda, sonuç hızlıdır - tabii ki jeolojik ölçekte, aslında yaklaşık 100 milyon yıl - "küresel yeniden yüzey oluşturma olayı", eski kabuğun tamamen batması / yeniden yer değiştirmesinin bir veya bir kombinasyonuyla sonuçlanır (dolayısıyla bu oldukça hızlıdır. Dünya'dakinden daha tektonik hareket hızı - 100 Myr'in üzerindeki tüm kabuğunu geri dönüştürmek için 20 cm / yıl civarında plaka hareketi gerekirdi, burada son zamanlarda en hızlı plaka hareketi [Hindistan] sadece 4-6 cm / yıl civarındaydı) ya da Sibirya Tuzakları'ndan gelen akışlara benzer, muhtemelen birden fazla havalandırma kaynağından gelen, en azından tüm alçak alanları kaplayacak kadar uzun bir süre boyunca ilerleyen cenazesi. Her iki durumda da, esas olarak karbondioksit içeren ve atmosferi hızla bugün gezegende gördüğümüz gibi "kaçak sera" durumuna dönüştüren volkanik gazların geniş çapta salınımı meydana gelir. Venüs'teki son GRE yaklaşık 500 milyon yıl önce tamamlanmıştı ve daha önce okyanusların olduğu zamana kadar daha fazlası olmuş olabilir ve mevcut kalınlığın sadece bir yerine böyle bir bölüm zincirinin sonucu olması muhtemeldir. .
Öte yandan, Mars'taki okyanuslar daha sessiz bir şekilde yok olmuş gibi görünüyor. Bu durumda, ana sorun gezegenin çok küçük olması ve nedeninin Güneş'tekiler şeklindeki dışsal değişikliklerin sonucu değil, daha çok içsel değişimlerin sonucu olduğu görülüyor. Boyutunun ve dolayısıyla kütlesinin eksikliğinin bir sonucu olarak, hem çekirdek içinde daha az ilkel ısı hem de iç sıcaklığı korumak için daha küçük bir radyonüklit yükü vardı. İç kısım, demir iç çekirdeğinin tamamen donduğu noktaya kadar soğumuş ve geçmişte var olduğunu bildiğimiz gezegensel manyetik dinamoyu, bugün hala zengin olması nedeniyle kabukta küçük "fosilleşmiş" manyetizasyon alanları olduğu için kapatmış olacaktı. mıknatıslanabilir demir minerallerinin konsantrasyonları.
Bu bir sorundur çünkü karasal bir gezegendeki manyetik alan, güneş rüzgarını atmosferden uzaklaştırma amacına hizmet eder. O olmadan, rüzgar doğrudan atmosfere çarpar ve onu "püskürtmeye" veya esmeye başlar. Böylece Mars kuyruklu yıldız kuyruğu benzeri bir etkiyle atmosferini kaybetti ve bunun sonucunda ortaya çıkan basınç düşüşü sayesinde okyanuslara da gitti. Geriye kalan, az miktarda ağır (ve dolayısıyla çıkarılması zor) karbondioksitti. İç kısımdaki termal durum tam tersi olduğu için hiçbir sera üretilmedi - aşırı ısınma değil, aksine soğuyordu.
Genel olarak, gezegenleri oluşturduğunuz malzeme - yani yıldızın eğrisi - büyük miktarlarda suya sahip olduğu sürece, tipik olarak olduğu gibi, gezegenler bir yüzeyin birikmesine yol açan kimyasal farklılaşma süreci sayesinde okyanusları oluşturacaktır. rezervuar. Gerçekten de, birçok durumda, yüzlerce km kalınlığında "okyanus" katmanlarına sahip olabilen gezegenlerle güneş dışı gezegen sistemlerini gözlemlediğimiz gibi, çok daha fazla okyanus oluşturabilirler (teknik olarak, bu yalnızca yaklaşık 100 km'ye kadar sıvı okyanus - bu noktada, basınç yeterince yükselir [kesin derinlik yerel yerçekimine bağlıdır] ve suyu sıkıştırarak [basınç yaklaşık 1 GPa, Karşılaştırma için, 10 km derinlikte yeryüzündeki Marianalar 100 MPa civarındadır] ve bu noktanın altındaki katmanın geri kalanı, buzun çeşitli yüksek basınçlı fazlarıdır) dolayısıyla çıplak toprak yoktur. Her şey onu oluşturan malzemenin su içeriğine bağlıdır ve bu oldukça değişkendir.
(Aslında, Jüpiter ve Satürn'ün belirli uyduları bu tür gezegensel gezegenlerin Güneş Sistemi örnekleri olarak düşünülebilir. Ekstrasolar örnekler bir Dünya kütlesinin kuzeyinde olduğu için çok daha küçük bir boyutta kompozisyon, ( 6000 $ \ \ mathrm {Yg} $ ).)
Su aslında yaratılmadan önce Dünya'da hiç bulunmamıştı ve bu kesin.
Gökbilimciler iki hazır kaynak olduğunu fark ettiler: Güneş sisteminin gezegen kayaları arasına serpilmiş çakılları olan kuyruklu yıldızlar ve asteroitler. İkisi arasındaki temel fark, kuyrukluyıldızların tipik olarak ısıtıldığında buharlaşan ve ikonik gaz kuyruklarını hesaba katan daha yüksek bir bileşen konsantrasyonuna sahip olmasıdır. Hem kuyruklu yıldızlar hem de asteroitler buz içerebilir. Ve eğer Dünya'yla çarpışarak, bazı bilim adamlarının şüphelendiği miktarda malzemeyi eklerlerse, bu tür cisimler kolayca okyanusların değerinde su verebilirdi. Buna göre, her biri gizemde bir şüpheli olarak parmakla gösterildi.
İkisi arasında karar vermek bir meydan okumadır ve yıllar boyunca bilimsel yargı birinden diğerine sallandı. Bununla birlikte, kimyasal yapılarına ilişkin son gözlemler ölçeği asteroitlere doğru kaydırıyor. Araştırmacılar, örneğin, asteroitlerdeki farklı hidrojen formlarının oranlarının, burada Dünya'da bulduklarımıza daha iyi uyduğunu bildirdi. Ancak analizler sınırlı örneklere dayanmaktadır, bu da son sözü henüz duymamış olma ihtimalimizin yüksek olduğu anlamına gelir