水はいったいどこから来たのですか？

月のサンプルの分析からの証拠は、地球と月が巨大な衝撃から形成されたものの、それらは主に水を含む豊富な原始的な揮発性元素を保持していたことを示しています。 クレジット：Adam Connell / LLNL Photo

地球の水の供給は生命を維持する能力にとって非常に重要ですが、その水はどこから来たのでしょうか？ それらは地球が形成されたときに存在したのでしょうか、それとも後で隕石や宇宙からの彗星によって運ばれたのでしょうか？

地球の水源は長い間議論の対象となっており、ローレンスリバモア国立研究所（LLNL）の科学者たちは、答えがあると考えています。そして、月の石を見てそれを見つけました。

地球と月のシステムは非常に早い段階で2つの大きな物体の影響から一緒に形成されたので 太陽系の歴史彼らの歴史は密接に関連しています。 また、月にはプレートテクトニクスや大気条件、地球上の証拠を消したり覆い隠したりする傾向のあるプロセスがないため、月は実際には地球の水の歴史の手がかりを探すのに最適な場所です。

地球の表面のほぼ70％は水で覆われていますが、惑星は一般に、太陽系の他の多くの物体と比較して比較的乾燥した場所です。 月はもっと乾燥しています。 従来の知識では、地球、特に月に揮発性の種（水など）が不足しているのは、揮発性元素が枯渇するほどの激しい影響によるものでした。

しかし、月の石の同位体組成を調べることにより、チームは、地球と月のシステムを形作った衝撃に関与するオブジェクトが、衝突のせいではなく、前に非常に低いレベルの揮発性元素を持っていることを発見しました。 具体的には、チームは揮発性および放射性同位体ルビジウム-87（⁸⁷Rb）、その娘の同位体ストロンチウム-87（⁸⁷Sr）、それが形成されたときの地球-月系のRb予算を決定する。 チームがそれを見つけたのは ⁸⁷月の変動する長期予算の代用であるSrは非常に低く、衝突した天体は最初は乾燥していたに違いなく、それ以降はあまり追加できなかったはずです。

「地球は私たちが持っていた水で生まれたか、本質的に純粋なHである何かに打たれました。₂ああ、あまり入っていません。 この研究は、地球上の潜在的な水源としての隕石や小惑星を排除し、「それとともに生まれる」オプションを強く指し示していると、この論文の共著者である宇宙化学者のグレッグ・ブレニカは述べています。

この研究は、地球の潜在的な水源を大幅に狭めることに加えて、衝突した大きな物体は内太陽系から来たに違いないことをさらに明らかにし、このイベントは44.5億年前には発生しなかったため、形成が大幅に減少します。 月の窓。

研究の筆頭著者であるラース・バーグによれば、「地球と月を形成するために組み合わせることができる材料の種類はほんのわずかであり、それは奇妙なことではありませんでした。どちらもほぼ同じ形で形成された大きな物体であった可能性があります。 1年以上たった今、たまたまぶつかり合った地域です。太陽系の形成からわずか1億年後…しかし、彼らがまさにそれをしたのは幸運なことです。」

参考：ラースE.バーグ、グレゴリーA.ベルニカ、トーマスSによる「地球-月系の揮発性元素の起源」 クローガー、2022年2月14日ここで入手可能。 国立科学アカデミーの議事録。
DOI：10.1073 / pnas.2115726119

検索はに表示されます 国立科学アカデミーの議事録。 LLNLの科学者ThomasKruijerも研究に貢献しました。 仕事はによって資金を供給されました NASA 実験室指向の研究開発プログラム。