Meteoritok adhatnak támpontot a földi víz eredetére

Kiállítások a hétvégére
2023-12-01
8 tipp, hogy télen is megőrizzük az egészségünket
2023-12-02
Show all

Meteoritok adhatnak támpontot a földi víz eredetére

Az ősi meteoritokban található ásványok betekintést nyújtanak a Föld felszínét alkotó kőzetek csaknem háromnegyedének eredetébe. Ezen felül segíthetnek egy régóta fennálló rejtély, a földi víz eredetének megoldásában. A Horizon, az EU kutatási és innovációs magazinja olyan tudományos projektekről írt, amelyek ezt igyekeznek felderíteni.

A kutatók sokáig úgy gondolták, hogy a Föld 70 százalékát borító víz más bolygókon valószínűleg nagyon ritka, vagy nem is található meg egyáltalán. Azt feltételezték, hogy a Földön lévő víz több milliárd évvel ezelőtti galaktikus események egyedülálló sorozatából származik.

A gázfelhő bármely naprendszerbe juttathatott vizet

Egy európai támogatással zajlott és idén lezárult kutatási projekt, a POSEIDON, melyet a római Nemzeti Asztrofizikai Intézetből koordináltak, a földi víz eredetének kiderítését célozta. Az itteni kutatók ennek keretében a hidrogén és az oxigén kémiai összetevőit vizsgálták egy bizonyos típusú meteoritokban: a primitív akondritokban.

Ehhez azt a hipotézist állították fel, amely szerint a víz kémiai összetevői – a hidrogén és az oxigén – abból az óriási por- és gázfelhőből származhattak, amelyből a Naprendszer is keletkezett. Ha a víz ebből a felhőből közvetlenül a kialakuló bolygókra kerülhetett, akkor az egész világegyetemben létezhet. Ezen túlmenően úgy vélik, talán a víz bolygókra jutásának ez a módja bármely más naprendszerben is előfordulhat.

A Naprendszer körülbelül 4,5 milliárd évvel ezelőtt egy kavargó por- és gázfelhőből, az úgynevezett napködből született. Idővel a gravitáció ezt az anyagot összetömörítette és a köd közepe felé húzta. Miután az egész anyag több mint 99 százaléka a köd közepére került, a tömörülés által létrehozott nyomás és hő beindította a magfúziót, és megszületett a Nap. A fennmaradó anyag a Nap körül folytatta keringését és végül nagyobb objektumokká kezdett egyesülni. Néhányukból a ma látható bolygók és holdak alakultak ki. Amelyek nem, azok meteoroidákká, üstökösökké és aszteroidákká váltak.

Meteorid: viszonylag kicsi (homokszem és szikladarab közötti méretű) szilárd test a Naprendszerben, amely túl kicsi ahhoz, hogy kisbolygónak lehessen tekinteni.

Üstökös: olyan naprendszerbeli égitest, amely a Nap körül, általában elnyújtott pályán kering, és a Nap közelébe érve jellegzetesen fényes kómája és csóvája fejlődik.

Aszteroida, vagy kisbolygó: 1 méterestől akár 1000 kilométeres átmérőig terjedő, szabálytalan alakú, szilárd anyagú, légkör nélküli égitest.

A földi víz több forrásból származhat

Ezek a kőzettörmelék-darabok tehát a Naprendszer korai történetének emlékei, ezért roppant fontosak a kutatók számára. A primitív akondritok különösen érdekesek, mivel olyan aszteroidákból származnak, amelyek a Naprendszer legelső bolygóépítő elemei közé tartoztak.

A projekt során a római kutatók a primitív akondritok egy új csoportját azonosították, amelyek fontos nyomokat szolgáltatnak a Föld – és a Naprendszer más bolygóinak – vízforrásával kapcsolatban. Korábban a primitív akondritoknak csak két csoportját ismerték. Az új, harmadik csoportra úgynevezett izotípusos oxigénösszetétel jellemző. Ez azt jelenti, hogy ezek a meteoritok a korai Naprendszer különböző anyagaiból származnak. Emellett egy másik hidrogénizotópot is tartalmaznak, vagyis a hidrogénnek eltérő számú neuronja van az atommagjában.

A földi víz valószínűleg több forrásból származik, állítják a projekt vezetői. Az egyik az őshidrogén lehet, amely valószínűleg a Naprendszer kialakulásának hajnalán ködös gázokból származott.

A víz összetevői tehát a bolygók legkorábbi építőköveiben is jelen lehettek. Ha ez így van, akkor valószínűbb, hogy a víz összetevői számos bolygó kémiai összetételébe beépültek. Ez pedig jelentősen növeli annak valószínűségét, hogy a világegyetem más bolygóinak felszínén is létezik víz.

Egy másik uniós támogatású projekt, a VolatileOrigin jövő év tavaszáig tart és a vízzel együtt a Földre került elemek közül két nemesgázt, a kriptont és a xenont kutatja.

A kripton és a xenon izotópjai segítenek ugyanis a kutatóknak megérteni például a szénnek, a nitrogénnek és a víznek az eredetét. Ez azért van így, mert ezek az izotópok a vízzel együtt kerültek a Földre. Mivel a nemesgázok nagyon nehezen elegyednek bármilyen más anyaggal, megőrzik azokat az ősi kémiai ujjlenyomatokat, amelyek a korai Naprendszerből való eredetükre utalnak. Az is kiderült, hogy a kripton és a xenon kémiai jellemzői a széntartalmú kondritok néven ismert primitív meteoritok egyik osztályában megegyeznek a földköpenyben találhatóakkal. Ez azt mutatja, hogy ezek a meteoritok beépültek a földköpenybe.

A kriptonhiány mire utal

A zürichi ETH irányította projekt kutatói néhány évvel ezelőtt a mintákat vettek az Izlandon és a Galapagos-szigeteken található geológiai forró pontokból, ahol a Föld mélyéből származó magmát lehet elemezni. A kutatók a Föld köpenyéből származó anyagban a széntartalmú kondritok átlagos összetételéhez képest kevesebb kripton 86-os izotópot találtak.

Az úgynevezett kripton-anomália arra utal, hogy a víz még azelőtt kerülhetett a Földre, illetve annak előanyagába, hogy az ősi gázok jól elkeveredtek volna.

A kutatók most olyan meteoritokat vizsgálnak, amelyek a Földön landoltak, és most múzeumokban találhatók. Szeretnék megtudni, van-e köztük olyan, amelyik ugyanolyan kripton-anomáliát mutat, mint a Föld mély köpenyéből feltört anyag.

Az ősi kozmikus eseményekből visszamaradt kémiai jelek nyomokat szolgáltatnak arról, hogy az anyagok milyen utat tettek meg a Naprendszer különböző részei között annak korai fejlődése során. Ezek a meteoritokban, vagy a Föld mélyében lévő anomáliák információt adnak a Naprendszer kialakulásának korai szakaszában lezajlott folyamatokról.

Cikk küldése e-mailben

Comments are closed.