Tiedeyhteisö kiistelee edelleen veden alkuperästä maapallolla. Klassisen hypoteesin mukaan vettä sisältävät meteoriitit ovat aiemmin vaikuttaneet merkittävästi maapallon vesivarantoihin. Uusi tutkimus kuitenkin kyseenalaistaa tämän mahdollisuuden ja olettaa, että meteoriittien vaikutus on saattanut olla paljon pienempi kuin aiemmin on oletettu.
Sisältö
Proceedings of the National Academy of Sciences -lehdessä julkaistussa tutkimuksessa analysoitiin näytteitä kuun regoliteista – kerroksesta pölyä ja kivenpalasia, joka peittää kuun pinnan ja sisältää jäänteitä meteoriittien iskuista, jotka tapahtuivat miljardeja vuosia sitten.
Tämän materiaalin analysointi on ratkaisevan tärkeää, koska toisin kuin Maa, Kuu säilyttää ehjinä todisteita muinaisista törmäyksistä. Ymmärtämällä tämän kuun pölyn koostumuksen ja alkuperän tutkijat voivat rekonstruoida, miten ja missä määrin materiaalia, mukaan lukien vesi, on voinut tulla tähän aurinkokunnan alueeseen meteoriittien mukana.
Meteoriittien rooli kuun ja maapallon veden historiassa.
Tutkimuksen mukaan kuun regolitti on laajin ja jatkuvin todiste törmäyksistä maapallon ja kuun järjestelmässä. Toisin kuin maapallolla, jossa tektoninen aktiivisuus ja eroosio ovat tuhonneet suurimman osan näiden tapahtumien todisteista, kuun pinnalla on säilynyt lähes 4 miljardin vuoden aikana kertynyt sekoitus jäänteitä.
Anthony M. Garganon tiimi käytti menetelmää, jonka avulla meteoriittien fragmentit voidaan tunnistaa kuun pölyssä ja kivilajeissa analysoimalla eroja läsnä olevan hapen tyypeissä. Tämä työkalu auttaa erottamaan avaruudesta saapuneen materiaalin materiaalista, joka oli jo olemassa kuun pinnalla.
Gargano totesi virallisessa lausunnossaan, että kuun regoliti toimii luonnollisena ”sekoittimena”, jossa meteoriittien jäänteet kertyvät ja säilyvät miljardeja vuosia.
Tutkimus osoitti, että vähintään 1 prosentti kuun pölystä on peräisin hiilipitoisista meteoriiteista – sellaisista meteoriiteista, jotka sisältävät usein vettä. Tämän määrän perusteella tutkijat voivat laskea, kuinka paljon vettä nämä meteoriitit ovat voineet sisältää: liian vähän vaikuttamaan maapallon meriin, mutta tarpeeksi selittämään jään esiintymisen kuun napa-alueilla.
Tutkimuksessa tehdään johtopäätös: ”Tämä virta tarkoittaa vähäistä veden osuutta maapallolla, joten ”myöhäisen lisäyksen” hypoteesi ei voi selittää maapallon nykyistä vesitasapainoa. Päinvastoin, sama määrä riittää selittämään suurimman osan vedestä, joka on varastoitunut kuun kylmiin ansaan.” Tämä koskee ”myöhäisen lisäyksen” hypoteesia, jonka mukaan vettä ei ollut alun perin maapallon muodostumisen aikana, vaan se saapui sinne myöhemmin meteoriittien ja komeettojen mukana, kun planeetta oli jo jäähtynyt.
Kuinka meteoriittien jäljet kuussa tulkittiin?
Tutkimus perustui kolmois-isotooppien analyysiin hapen regolitinäytteissä, jotka saatiin Apollo-lentojen aikana. Tämä menetelmä mahdollistaa meteoriittien kemiallisen koostumuksen tarkan määrittämisen ja sen erottamisen muutoksista, jotka johtuvat iskun aiheuttamasta kuumenemisesta ja haihtumisesta, tekijöistä, jotka aiemmin vääristivät mittaustuloksia.
Gargano korosti tämän menetelmän tarkkuutta: ”Hapen kolminkertainen isotooppikoostumus antaa meille suoramman ja kvantitatiivisemman tavan ratkaista ongelma. Happi on hallitseva alkuaine useimmissa kivilajeissa, ja kolminkertainen isotooppikoostumus auttaa meitä erottamaan todellisen sekoittumisen eri säiliöiden välillä iskun aiheuttamasta haihtumisesta johtuvista isotooppivaikutuksista.”
Muuntamalla nämä tiedot vesimääriksi, tiimi havaitsi perustavanlaatuisen eron mittakaavassa. Vaikka osuus on merkityksetön verrattuna maapallon valtameriin (vain muutama prosenttiyksikkö, mikä sulkee pois meteoriitit maapallon pääasiallisena vesilähteenä), sama määrä riittää perustelemaan jäävarastojen olemassaolon kuun napa-alueilla – strateginen resurssi maapallon tulevaisuudessa tapahtuvaa ihmisen asuttamista varten.
Mitä nämä tulokset tarkoittavat ymmärryksellemme veden alkuperästä maapallolla?
Tutkimustulokset kyseenalaistavat vallitsevan käsityksen veden ”myöhäisestä ilmestymisestä” maapallolle meteoriittien ansiosta, jotka kuljettavat helposti kaasuksi muuttuvia aineita, kuten vettä, ainakin siinä mittakaavassa, joka tarvitaan nykyisten valtamerten määrän selittämiseksi. ”Tuloksemme eivät tarkoita, että meteoriitit eivät olisi tuoneet vettä. Ne tarkoittavat, että kuun kronologian tiedot tekevät erittäin epätodennäköiseksi, että meteoriittien myöhäinen ilmaantuminen olisi ollut maapallon merien pääasiallinen lähde”, Gargano sanoi.
Tietojen tulkinta tarjoaa myös hyödyllistä tietoa tulevien kuumissioiden suunnitteluun ja aurinkokunnan asutushistorian ymmärtämiseen. Gargano korosti itse Apollo-mission aikana saatujen näytteiden merkitystä: ”Apollo-näytteet ovat vertailukohta, kun verrataan Kuuta muuhun aurinkokuntaan. Kun asetamme kuun maaperän ja meteoriitit samalle hapen isotooppien asteikolle, tarkistamme käsityksiä kappaleista, jotka ovat tarjonneet vettä aurinkokuntaan.”
Tutkimus korostaa Kuun merkitystä geologisena arkistona: ”Kuu kertoo meille enemmän kuin vain Kuusta. Se säilyttää saatavilla olevan kirjanpidon aurinkokunnan sisäisistä törmäyksistä, jotka auttoivat määrittämään olosuhteet, joissa Maa tuli asuttavaksi”, tutkija lisäsi.
