Yeryüzündeki su yeryüzünden daha mı eski?
Hollanda'nın Leiden kentindeki Noordwijk plajına belirli bir hafta sonu giderseniz, 60'lı yaşlarında, sahilde yavaşça dolaşabilen veya suda yüzebilen bir kadınla tanışmanız olasıdır. Bu deniz alanı onu rahatlatabilir ve zihnini ayık tutmasına yardımcı olabilir. O topraklarda büyüyen insanlar her zaman suyla temas halindeydiler ve o da bir istisna değildi. Onunla iletişim kuracak kadar şanslıysanız, muhtemelen hiç kimsenin sormayacağı çok derin bir soru hakkında sizinle konuşacaktır: Su nereden geliyor?
Su evreninin kökenini düşünürken okyanusun enginliğini her zaman hisseden bu kadının adı Ewine van Dishoeck , O bir astrokimyacı. 1980'lerde araştırma çalışmaları kozmik kimya anlayışımızı tamamen değiştirdi ve bu keşifler için 2018 Kavli Astrofizik Ödülü'nü kazandı.
Noordwijk sahilinde Ewine van Dishoeck. | Resim kaynağı: Quanta Magazine
Van Dishoeck'in son 30 yıldır çözmeye çalıştığı gizem, suyun yeryüzündeki ne tür bir kozmik kökene sahip olduğudur. Keşfi inanılmaz bir sonuca götürdü: Su molekülleri güneşten daha yaşlı .
Leiden Üniversitesi'nde van Dishoeck ve meslektaşları, suyun gaz ve tozdan oluşan yıldızlararası bulutlardan kaynaklandığını bir teori, gözlem ve deney kombinasyonu yoluyla keşfettiler. 4,5 milyar yıl önce, yıldızlararası bulutlar yerçekimi etkisiyle çöktü ve bugün güneş sistemini oluşturdu. Bu eski bulutta, toz parçacıkları sürekli olarak hidrojen ve oksijen atomlarıyla çarpışarak bu iki atomun birbiriyle buluşmasına ve ardından çevredeki gazda birleşmesine izin verir. Sonuç olarak, bu toz parçacıklarının yüzeyinde buz birikmeye başladı.
Van Dishoeck, "Dünyada gördüğümüz tüm su ve vücudumuzdaki tüm (su) molekülleri için, güneş sistemindeki çökmekte olan yıldızlararası bulutun toz parçacıklarının yüzeyi kadar erken oluştu."
Noordwijk Plajı'nda kum, deniz suyu ve deniz kabukları. | Resim kaynağı: Quanta Magazine
Noordwijk Sahili'nin kum taneleri üzerinde yürüdüğünde, tefekkür ederdi - yıldızlararası toz parçacıkları ve su güneş sisteminin oluşumunda nasıl bir rol oynadı? Yüzeyi kaplayan buz, toz parçacıklarının viskozite Bu önemlidir, çünkü yıldızlararası bulut protosun'u oluşturmak için içe doğru çöktüğünde, yörüngesinde vızıldayan buz parçacıklarının çarpıştıklarında birbirine yapışacağı anlamına gelir. Bu parçacıklar önce küçük çakıllara, sonra büyük kayalara ve sonra da Xingzi Sonunda birçok şiddetli çarpışmadan sonra, gezegen .
Başka bir deyişle, su sadece gezegendeki yaşam için hayati önem taşımaz, aynı zamanda gezegenin kendisinin büyümesini de destekler. Van Dishoeck ve meslektaşları, uzaktaki yıldızlararası bulutta, aynı hikayenin evrende tekrarlandığını gösteren büyük miktarda buz izi gözlemlediler, bu da su içeren gezegen dünyalarının nadir olmayabileceği anlamına geliyor.
Plaja sık sık gitmenin yanı sıra van Dishoeck, birçok doğa bilimcisi gibi yürüyüş ve kamp yapmayı seviyor. Ona eşlik eden başka bir gökbilimci, kocası. Dedi ki: "İlham iki yönlüdür. Bazen, sürekli araştırma yaptığınız bir fikriniz olur ve sonra aniden aynı şeyi doğada gördüğünüzü fark edersiniz. Ve tam tersi - doğal olarak başka Fikir size getirildi. "
Çift, her yaz Amerika Birleşik Devletleri'nin batısında dizüstü bilgisayarlarını ve cep telefonlarını kapatarak iki hafta geçiriyor. Bu yıl kamp yaptıkları yer, Sierra Nevada Dağları'nın doğusundaki karla kaplı yanardağlar arasındadır. Buradaki manzara bir zamanlar van Dishoeck'e ilham verdi.
Karla kaplı Sierra Nevada Dağları. Kar çizgisi, yıllık kar yağışı miktarı ile yıllık ablasyon miktarının eşit olduğu denge çizgisidir.Kar çizgisinin üzerinde, yıllık kar yağışı miktarı ablasyon miktarından fazla olup, kar yağışı her yıl birikerek çok yıllık bir kar örtüsü oluşturur. | Resim kaynağı: G. Thomas
Kar çizgisi, suyun gaz halinden katı hale dönüştüğü yüksekliğe işaret ediyor ve ona aynı fenomenin yıldızlararası bulutlarda ve onlardan kaynaklanan gezegen sistemlerinde de meydana geldiğini gösteriyor. Yıldızdan uzaktaki kar çizgisinde, toz parçacıklarını örten buz donmuş halde kalır, bu da parçacıkları daha yapışkan hale getirir ve gezegenin büyümesine yardımcı olur. Gezegenimizin en büyük komşusu Jüpiter, güneş sisteminin kar çizgisini geçti.
Van Dishoeck şunları söyledi: "Şimdiye kadar sahip olduğum en iyi fikirlerden bazıları şüphesiz ben doğadayken, suyun, kar ve buzun olduğu bir yerde üretiliyor."
Yeryüzünde su olmasının nedeni, güneş sisteminin dışında "dolaşan" büyük buz taşıyan gezegen küçüklerinin geç çarpışmasından kaynaklanıyor olabilir. Peki neden dünya suyla kaplanabilirken komşu Venüs ve Mars kapsanmıyor? Van Dishoeck, bir olasılığın, bu gezegenlerin oluştuklarında aynı miktarda suya sahip olmaları, ancak Venüs'ün daha yüksek sıcaklığa sahip olması nedeniyle daha fazla su kaybetmesi ve Mars'ın daha düşük kütlesi nedeniyle çok miktarda su ile sonuçlanması olduğuna inanıyor. Kaçtı.
Büyük Jüpiter, güneş sisteminin kar çizgisini geçti. | Resim kaynağı: WP
Van Dishoeck, galaksiyi kaplayan yıldızlararası bulutun moleküler bileşiminin yıldızların ve gezegenlerin oluşumuyla yakından ilişkili olduğunu bize kanıtladı. Kesin olan şey, ister dünyada ister tüm evrende olsun, su şüphesiz anahtar faktördür.
Referans kaynağı:
https://www.quantamagazine.org/ewine-van-dishoeck-the-netherlander-who-traced-waters-origin-20181101/
