کشف علمی جدید: سیارات در مراحل اولیه تکامل خود آب تولید می‌کنند

تحولی در درک منشأ آب کیهانی

یافته‌های یک مطالعه علمی پیشگام که اخیراً در ژورنال معتبر نیچر منتشر شده، دیدگاه‌های دیرینه درباره منشأ آب در کیهان را به چالش می‌کشد. این تحقیق نشان می‌دهد که سیارات، از جمله زمین، ممکن است آب مورد نیاز خود را در مراحل اولیه شکل‌گیری و تکامل، از طریق واکنش‌های شیمیایی داخلی تولید کرده باشند و نه لزوماً با تکیه بر منابع خارجی مانند دنباله‌دارها.

برای دهه‌ها، دانشمندان درباره چگونگی پیدایش آب در زمین و سایر سیارات بحث کرده‌اند، اما فرضیه‌های موجود تاکنون در شرایط واقعی آزمایش نشده بودند. اکنون، این یافته‌های جدید که در تاریخ ۳۰ اکتبر منتشر شد، چشم‌انداز تازه‌ای درباره شکل‌گیری سیارات و گسترش امکان وجود حیات در کیهان ارائه می‌دهد.

آنت شاهار، از دانشمندان مؤسسه کارنگی برای علم و رهبران این مطالعه، این کشف را «گامی بزرگ در جستجوی جهان‌های دارای قابلیت میزبانی حیات» توصیف کرده است.

شبیه‌سازی شرایط سیارات زیرنپتون

برای بررسی فرآیند تشکیل آب، تیم تحقیقاتی شاهار بر روی رایج‌ترین نوع سیارات فراخورشیدی کشف‌شده تمرکز کردند: زیرنپتون‌ها. این سیارات که بزرگ‌تر از زمین و کوچک‌تر از نپتون هستند، با هسته‌های سنگی و اتمسفرهای غنی از هیدروژن، نمونه‌های ایده‌آلی برای بررسی تشکیل آب در مراحل اولیه تکامل سیارات به شمار می‌روند.

دانشمندان برای شبیه‌سازی این فرآیند، نسخه‌ای مینیاتوری از یک سیاره زیرنپتون را در آزمایشگاه ساختند. آن‌ها با استفاده از ابزاری به نام «سلول سندان الماس»، شرایط شدید عمق یک سیاره مذاب را بازسازی کردند:

• فشرده‌سازی نمونه‌های سنگ مذاب غنی از آهن تا نزدیک به ۶۰۰ هزار برابر فشار اتمسفر زمین.
• حرارت‌دهی نمونه‌ها تا بیش از ۴ هزار درجه سلسیوس (معادل ۷۲۰۰ درجه فارنهایت).

آب؛ محصولی اجتناب‌ناپذیر و رایج در کیهان

نتایج این آزمایش نشان داد که هیدروژن به‌راحتی در سنگ مذاب حل شده و با اکسیدهای آهن واکنش می‌دهد تا مقادیر قابل‌توجهی آب تولید کند. این کشف، فرضیه وابستگی سیارات به منابع خارجی آب، مانند دنباله‌دارها، را تضعیف می‌کند.

بر اساس این نتایج، آب شاید نه یک حادثه کیهانی نادر، بلکه نتیجه‌ای اجتناب‌ناپذیر از نحوه شکل‌گیری سیارات باشد. این بدان معناست که آب می‌تواند به‌عنوان محصول جانبی طبیعی شیمی سنگ و گاز به وجود آید و در سراسر کهکشان بسیار رایج‌تر از تصور پیشین دانشمندان باشد.