Tähtitiede ilman kaukoputkea - Joten miksi ei eksookeania?

Pin
Send
Share
Send

No, jopa 25%: lla auringon kaltaisista tähtiistä voi olla maapallon kaltaisia ​​planeettoja - mutta jos ne ovat oikealla lämpötilavyöhykkeellä, ilmeisesti heillä on melkein varma, että heillä on valtameriä. Nykyinen ajattelu on, että Maan valtameret muodostuvat planeetan rakentaneesta korjatusta materiaalista sen sijaan, että komeetat toimittaisivat ne myöhemmin. Tämän ymmärryksen perusteella voimme alkaa mallintaa todennäköisyyttä, että samankaltainen tulos tapahtuu kallioisilla eksoplaneetoilla muiden tähtien ympärillä.

Jos oletetaan, että maanpäälliset planeetat ovat todella yleisiä - silikaattivaipan kanssa, joka ympäröi metallista ydintä -, voidaan odottaa, että vettä voi valua pinnalleen magman jäähdytyksen viimeisissä vaiheissa - tai muuten poistua kaasusta höyrynä, joka sitten jäähtyy putoamaan. takaisin pintaan sateena. Sieltä, jos planeetta on tarpeeksi suuri pitämään painovoimaisesti paksu ilmapiiri ja se on lämpötilavyöhykkeellä, jossa vesi voi pysyä juoksevana, olet saanut itsellesi ekso-valtameren.

Voimme olettaa, että aurinkojärjestelmänä muodostuneessa pölypilvessä oli paljon vettä, kun otetaan huomioon, kuinka paljon komeetojen, asteroidien ja vastaavien jäljellä olevia ainesosia on edelleen. Kun aurinko syttyi, osa tästä vedestä saattoi olla fotodisosioitunut - tai muuten puhallettu ulos sisäisestä aurinkojärjestelmästä. Viileillä kivisillä materiaaleilla näyttää kuitenkin olevan vahva taipumus vettä pidättää - ja tällä tavalla ne olisivat voineet pitää vettä saatavana planeetan muodostukseen.

Erotettujen esineiden meteoriiteilla (ts. Planeetoilla tai pienemmillä kappaleilla, jotka ovat erilaistuneet siten, että niiden raskaat elementit ovat sulassa tilassa uppoutuneet ytimeen, joka siirtää kevyempiä elementtejä ylöspäin), on noin 3% vesipitoisuutta - kun taas joillakin erottelemattomilla esineillä (kuten hiilipitoisilla asteroideilla) ) vesipitoisuus voi olla yli 20%.

Sulata nämä materiaalit yhdessä planeetanmuodostusskenaariossa ja keskelle puristetut materiaalit kuumenevat, mikä aiheuttaa haihtuvien aineiden, kuten hiilidioksidin ja veden, kaasunpoistoa. Maapallon muodostumisen varhaisissa vaiheissa suuri osa tästä kaasunpoistosta on ehkä kadonnut avaruuteen - mutta kun esine lähestyy planeetan kokoa, sen painovoima voi pitää kaasun sisältävän materiaalin paikoillaan ilmakehänä. Ja kaasunpoistosta huolimatta kuuma magma voi silti säilyttää vesipitoisuuden - vain poistamalla sen jäähdytyksen ja kiinteytymisen viimeisissä vaiheissa, jolloin muodostuu planeetan kuori.

Matemaattisella mallinnuksella voidaan päätellä, että jos planeettoja kasaantuu materiaaleista, joiden vesipitoisuus on 1–3%, nestemäinen vesi pääsee todennäköisesti niiden pinnalle planeetan muodostumisen viimeisissä vaiheissa - liikkuessaan asteittain ylöspäin, kun planeetan kuori jähmettyy alhaalta ylöspäin.

Muutoin, ja jopa aloittamalla niinkin alhaisella kuin 0,01% vesipitoisuudella, maapallon kaltaiset planeetat tekisivät silti kaasuttoman höyry-ilmakehän, joka myöhemmin sataa nestevetenä jäähtyessään.

Jos tämä valtamerenmuodostusmalli on oikea, voidaan odottaa, että kallioiset 0,5–5 maapallon massat, jotka muodostuvat suunnilleen vastaavasta aineosaryhmästä, muodostavat todennäköisesti valtameriä 100 miljoonan vuoden kuluessa ensisijaisesta lisääntymisestä.

Tämä malli sopii hyvin zirkonikiteiden löytölle Länsi-Australiassa - joiden päivämäärä on 4,4 miljardia vuotta ja jotka viittaavat siihen, että nestemäistä vettä oli läsnä jo kauan sitten - vaikka tämä edelsi myöhäistä voimakasta pommitusta (4,1–3,8 miljardia vuotta sitten), joka saattaa olla ovat lähettäneet kaiken veden takaisin höyry-ilmakehään.

Tällä hetkellä ei ajatella, että ulkoisen aurinkokunnan jäätelöt - jotka olisivat voineet kuljettaa maapallolle komeeteina - olisivat voineet vaikuttaa yli 10%: iin maan nykyisestä vesipitoisuudesta - koska tähänastiset mittaukset osoittavat, että ulkoisen aurinkokunnan jäätelöillä on merkittävästi korkeammat deuteriumipitoisuudet (ts. raskas vesi) kuin mitä maapallolla näemme.

Lisätietoja: Elkins-Tanton, L. Varhaisten vesimereiden muodostuminen kallioisilla planeetoilla.

Pin
Send
Share
Send