Water, overal water ... Coleridge's aan schepen gebonden oude zeelieden werden geplaagd door een gebrek aan water terwijl ze omringd waren door een zee van spullen, en hoewel 70% van het aardoppervlak inderdaad bedekt is met water (waarvan 96% zout water is, dus geen druppel om te drinken) is er echt niet zoveel - niet in vergelijking met de hele massa van de planeet. Minder dan 1% van de aarde is water, wat vreemd lijkt voor wetenschappers omdat, gebaseerd op conventionele modellen van hoe het zonnestelsel is gevormd, er veel had moeten zijn meer water beschikbaar in de nek van het bos toen het samenkwam. Dus de vraag zweeft rond: waarom is de aarde zo droog?
Volgens een nieuwe studie van het Space Telescope Science Institute in Baltimore, MD, ligt het antwoord misschien in de sneeuw.
De sneeuw lijn, Om precies te zijn. Het gebied binnen een planetair systeem waarboven de temperaturen koud genoeg zijn om waterijs te laten bestaan, de sneeuwlijn in ons zonnestelsel bevindt zich momenteel in het midden van de belangrijkste asteroïdengordel, tussen de banen van Mars en Jupiter. Gebaseerd op conventionele modellen van hoe het zonnestelsel zich ontwikkelde, lag deze grens 4,5 miljard jaar geleden dichter bij de zon. Maar als dat inderdaad het geval zou zijn, dan zou de aarde tijdens het vormen veel meer ijs (en dus water) hebben verzameld en een echte "waterwereld" zijn geworden met een watermassa tot 40 procent ... in plaats van slechts een massa.
Zoals we vandaag kunnen zien, was dat niet het geval.
“PLanets zoals Uranus en Neptunus die zich buiten de sneeuwgrens hebben gevormd, zijn samengesteld uit tientallen procenten water. Maar de aarde heeft niet veel water en dat is altijd een puzzel geweest. "
- Rebecca Martin, Space Telescope Science Institute
Een onderzoek leidde dat astrofysici Rebecca Martin en Mario Livio van het Space Telescope Science Institute opnieuw keken naar hoe de sneeuwgrens in ons zonnestelsel moet zijn geëvolueerd, en ontdekten dat de aarde in hun modellen nooit binnen de lijn. In plaats daarvan bleef het binnen een warmer, droger gebied binnen de sneeuwgrens en weg van het ijs.
"In tegenstelling tot het standaard accretieschijfmodel, migreert de sneeuwlijn in onze analyse nooit in de baan van de aarde", zei Livio. 'In plaats daarvan blijft hij verder van de zon dan de baan van de aarde, wat verklaart waarom onze aarde een droge planeet is. Ons model voorspelt zelfs dat de andere binnenste planeten, Mercurius, Venus en Mars, ook relatief droog zijn. "
Lees: Heroverweging van de bron van het water op aarde
Het standaardmodel stelt dat in de begintijd van een protoplanetaire schijf het geïoniseerde materiaal daarin geleidelijk naar de ster valt en het ijzige, turbulente sneeuwlijngebied naar binnen trekt. Maar dit model hangt af van de energie van een extreem hete ster die de schijf volledig ioniseert - energie die een jonge ster, zoals onze zon, gewoon niet had.
"We zeiden, wacht even, schijven rond jonge sterren zijn niet volledig geïoniseerd", zei Livio. "Het zijn geen standaardschijven omdat er gewoon niet genoeg warmte en straling is om de schijf te ioniseren."
"Astrofysici weten al geruime tijd dat schijven rond jonge stellaire objecten GEEN standaard accretieschijven zijn (namelijk schijven die overal geïoniseerd en turbulent zijn)", voegde Dr. Livio toe in een e-mail aan Space Magazine. “Schijfmodellen met dode zones worden al vele jaren door veel mensen gebouwd. Om de een of andere reden bleven de berekeningen van de evolutie van de sneeuwlijn grotendeels gebruik maken van de standaardschijfmodellen. ”
Zonder volledig geïoniseerde schijf wordt het materiaal niet naar binnen getrokken. In plaats daarvan draait het om de ster en condenseert het gas en stof in een 'dode zone' die voorkomt dat afgelegen materiaal dichterbij komt. De zwaartekracht comprimeert het materiaal van de dode zone, dat opwarmt en alle ijs dat er direct buiten bestaat uitdroogt. Op basis van het onderzoek van het team vormde de aarde zich in dit droge gebied.
De rest is, zoals ze zeggen, water onder de brug.
De resultaten van het team zijn geaccepteerd voor publicatie in het tijdschrift Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.
Lees hier de release op de nieuwssite van Hubble en bekijk de volledige krant hier.
Loodafbeelding: de aarde zoals gezien door het ruimtevaartuig MESSENGER voordat het in 2004 vertrok naar Mercury. NASA / Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory / Carnegie Institution of Washington. Afbeelding van schijfmodel: NASA, ESA en A. Feild (STScI). Afbeelding van het aardwatervolume: Howard Perlman, USGS; wereldbol illustratie door Jack Cook, Woods Hole Oceanographic Institution (©); Adam Nieman.
