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Rosetta는 지구의 해양의 기원에 대한 빛을 밝힙니다.

공간

데이비드 스 존디

2014 년 12 월 12 일

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최신 발견은 지구의 물이 혜성에서 온 것이 아닐 수도 있음을 나타냅니다 (Image ESA / Rosetta / NAVCAM)

해양은 여러 가지면에서 수수께끼이지만, 전자 제품과 혜성에서 나온 답은 기대하지 못할 것입니다. 그러나 유럽 우주국 (ESA)이 혜성 67P / Churyumov-Gerasimenko를 돌고있는 무인 로제타 (Rosetta) 탐사선에 대해 말한 것은 그 것이다. 67P가 내부 태양계에 처음으로 방문하고 수천만 마일보다 지구에 더 가까이 오지는 않았지만 지구의 역사에서 근본적인 질문 중 하나에 새로운 빛을 던지고있다. 대양은 어디서 왔는가?

현재의 이론에 따르면, 지구는 원초적 태양을 둘러싸고있는 먼지와 가스의 원반이 행성으로 합쳐져 형성되었다. 해양의 물은 그 것으로부터 나올 수 있었지만, 46 억년 전에 신생대가 형성되면서 지각이 형성되기 전에 우주로 물을 끓일 수있는 백열 덩어리가 남았습니다. 그리고 오늘날에도 지구의 3/4은 물로 덮여 있습니다. 그래서 근원은 무엇입니까?

하나의 아이디어는 물이 혜성에서 나온 것이라는 것입니다. 그것은 논리적 인 원천입니다. 혜성은 대부분 얼음으로 이루어진 "더러운 눈덩이"이기 때문에 우주의 물체에 의해 행성이 폭격 당했을 때 지구의 초기 역사 동안 꾸준히 비가 내렸을 때 바다의 기원이 될 수있었습니다. 그러나 증명에는 그럴듯 ​​함보다 더 많은 것이 필요합니다. 증거가 필요해.

혜성이 지구의 물의 원천이 될 수 있었는지보기 위해서 과학자들은 동위 원소 분석으로 돌았습니다. 물은 산소 원자와 2 개의 수소 원자로 구성되며 수소 원자는 양성자와 전자로 만들어집니다. 그러나 수소 원자가 핵에 중성자를 가지고 있다면 중수소라고 불리는 수소 동위 원소가됩니다.

이것에 대해 영리한 것은 정상적인 수소 원자와 중수소의 비율이 고정되어 있지 않다는 것입니다. 그것은 원자의 기원에 달려 있으며, 한 소스의 비율을 다른 소스와 비교함으로써 과학자들은 태양계의 특정 부분의 물이 어디에서 유래했는지 추론 할 수 있습니다. 왜냐하면 그 비율이 당신이 얻는 태양으로부터 멀리 떨어져 있기 때문입니다. 즉, 화성과 목성 사이의 소행성 벨트에서 나오는 물은 명왕성 너머의 쿠이퍼 벨트에서 오는 물과 다를 것이고 이는 다시 시스템의 경계에있는 오트 구름과 다릅니다.

궤도 선에 의해 운반되는 일련의 계기 중에는 이온 및 중성자 분석을위한 Rosetta Orbiter 분광계 (ROSINA)가 있습니다.이 분광기는 질량 분광계 쌍이며, 혜성 67P의 화학 성분을 결정하는 데 사용되는 압력 센서입니다. 가스 분자의 온도와 속도, 그리고 마지막으로 수소를 포함한 다양한 동위 원소의 비율 등이있다.

천문학 자들에 따르면, 혜성 67P는 태양계의 초기 시대의 화석이었는데, 그것은 수십억 년 동안 변하지 않은 오르 트 (Oort) 구름으로부터 왔기 때문이다. 이 얼음 조각들은 지나가는 별이나 다른 거대한 물체가 그들을 방해하여 태양을 향하여 날아갈 때까지 우주 공간에 뜬다. 그들이하는 것처럼, 일부는 목성의 중력에 이끌려 새로운 궤도를 돌았습니다. 67P의 경우, 이제 6.5 년의 타원형 궤도에서 태양 주위를 스윙하며, 지구와 화성 사이의 지점보다 태양에 더 가까이 있지 않습니다. 목성 너머로 되돌아갑니다.

이것이 의미하는 바는 67P가 매우 오래된 물로 이루어져 있고 혜성이 지구의 해양의 원천이라면 동위 원소 비율이 합리적인 수준으로 일치해야한다는 것입니다. 그러나, 그들은 돈 't. ESA에 따르면 67P는 연구 된 11 개의 다른 혜성에 대한 측정치를 확인했다. 그 중 하나는 지구를 제외한 다른 모든 중수소 / 수소 비율을 나타냈다. 그리고 혜성 하틀리 (Hartley) 2라고 불리는 이상한 혜성은 오르 트 (Oort) 구름과 다른 기원을 가진 목성 가족 혜성입니다.

태양계의 중수소 - 수소 비율 (이미지 : ESA / Altweg)

ESA는 지구의 중수소 / 수소 비율은 1.56 × 10-4 이고 67P의 비율은 5.3 × 10-4 라고 말합니다. 이것은 67P의 비율을 지구의 해양보다 3 배 더 높게 만들고 지금까지 측정 된 다른 모든 구름 구름 혜성보다 높습니다.

다른 한편, 소행성 벨트에서 유래 된 운석은 지구와의 긴밀한 일치를 보여 주므로 ESA 과학자들은 혜성처럼 소행성에 많은 양의 물이 존재하지 않더라도 전자는 지구의 더 많은 가능성있는 원천이라고 믿습니다 수백만 년에 걸친 거대한 폭격으로 인해 바다가되었습니다. 또한 목성 가족 혜성들도 약간의 놀라움을 가질 수 있음을 나타냅니다.

"이 놀라운 발견은 목성 가족 혜성의 다양한 기원을 나타낼 수 있습니다. 아마도 ROSINA의 수석 수사관 인 Kathrin Altwegg는 말합니다. 그들은 젊은 태양계에서 우리가 이전에 생각한 것보다 넓은 범위의 거리를 형성했을 것입니다. "우리의 발견은 또한 목성 가족 혜성이 지구의 바다와 같은 물만을 함유하고 있으며 지구의 해양에 대한 주된 전달 메커니즘으로서 소행성을 더 강조하는 모델에 무게를 더한다는 생각을 배제하고있다.

Rosetta 팀의 결과는 Science 에 게시되었습니다.

출처 : ESA

최신 발견은 지구의 물이 혜성에서 온 것이 아닐 수도 있음을 나타냅니다 (Image ESA / Rosetta / NAVCAM)

태양계의 중수소 - 수소 비율 (이미지 : ESA / Altweg)

혜성의 물 비율에 대한 최초 측정 (Image : : ESA / ATG medialab)

Kuiper Belt and Oort Cloud in context (이미지 : ESA)

Rosetta의 다이어그램 (이미지 : ESA)

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