בניגוד לתוצאות של מספר מחקרים אחרונים, הממצאים החדשים פותחים מחדש את המקרה שמשפחת צדק אוהביםיכול היה לעזור להעביר מים לכדור הארץ.
פסיפס ארבע תמונות שגוי זה כולל תמונות שצולמו ממרחק של 28.7 ק"מ ממרכז השביט 67P/Churyumov-Gerasimenko ב-3 בפברואר 2015. מידות הפסיפס 4.2 על 4.6 ק"מ. קרדיט תמונה: ESA / Rosetta / NAVCAM / CC BY-SA IGO 3.0.
מים היו חיוניים ליצירת חיים ופריחה על פני כדור הארץ והם נותרו מרכזיים בחיי כדור הארץ כיום.
בעוד שסביר להניח שחלק מהמים היו קיימים בגז ובאבק שמהם התגבש כוכב הלכת שלנו לפני כ-4.6 מיליארד שנים, חלק ניכר מהמים היה מתאדה מכיוון שכדור הארץ נוצר קרוב לחום העז של השמש.
כיצד כדור הארץ התעשר בסופו של דבר במים נוזליים נותר מקור לוויכוח עבור מדענים.
מחקרים הראו שמקורם של חלק מהמים של כדור הארץ באדים שהוצאו מהרי געש; האדים שהתעבו וירדו גשם על האוקיינוסים.
אבל מדענים מצאו ראיות לכך שחלק ניכר מהאוקיינוסים שלנו הגיע מהקרח והמינרלים על אסטרואידים, ואולי שביטים, שהתרסקו לתוך כדור הארץ.
גל של התנגשויות שביט ואסטרואידים עם כוכבי הלכת הפנימיים של מערכת השמש לפני 4 מיליארד שנה היה מאפשר זאת.
בעוד שהמקרה המחבר את מי האסטרואידים לאלו של כדור הארץ הוא חזק, תפקידם של שביטים תמה מדענים.
מספר מדידות של שביטים ממשפחת צדק הראו קשר חזק בין המים שלהם לאלו של כדור הארץ.
קישור זה התבסס על חתימה מולקולרית מפתח שמדענים משתמשים בהם כדי להתחקות אחר מקור המים ברחבי מערכת השמש.
חתימה זו היא היחס בין דאוטריום (D) למימן רגיל (H) במים של כל עצם, והיא נותנת למדענים רמזים היכן העצם הזה נוצר.
בהשוואה למים של כדור הארץ, יחס המימן הזה בשביטים ואסטרואידים יכול לחשוף אם יש קשר.
מכיוון שמים עם דאוטריום נוטים יותר להיווצר בסביבות קרות, יש ריכוז גבוה יותר של האיזוטופ על עצמים שנוצרו רחוק מהשמש, כמו שביטים, מאשר בעצמים שנוצרו קרוב יותר לשמש, כמו אסטרואידים.
מדידות במהלך העשורים האחרונים של דאוטריום באדי המים של כמה שביטים אחרים ממשפחת צדק הראו רמות דומות למי של כדור הארץ.
"זה באמת התחיל להיראות כאילו השביטים האלה מילאו תפקיד מרכזי באספקת מים לכדור הארץ", אמרדר. קתלין מנדט, מדען פלנטרי במרכז טיסות החלל גודארד של נאס"א.
אבל בשנת 2014, משימת רוזטה של ESA ל-67P/Churyumov-Gerasimenko ערערה את הרעיון ששביטים ממשפחת צדק עזרו למלא את מאגר המים של כדור הארץ.
מדענים שניתחו את מדידות המים של רוזטה מצאו את הריכוז הגבוה ביותר של דאוטריום מכל כוכב שביט, וכפי שלושה יותר דאוטריום ממה שיש באוקיינוסים של כדור הארץ, שבהם יש בערך אטום דאוטריום אחד לכל 6,420 אטומי מימן.
"זו הייתה הפתעה גדולה וזה גרם לנו לחשוב מחדש על הכל", אמר ד"ר מנדט.
המחברים החליטו להשתמש בטכניקת חישוב סטטיסטי מתקדמת כדי להפוך את התהליך המפרך של בידוד מים עשירים בדוטריום ביותר מ-16,000 מדידות רוזטה.
רוזטה ביצעה את המדידות הללו בתרדמת הגז והאבק המקיפה את 67P/Churyumov-Gerasimenko.
ד"ר מנדט ועמיתיו היו הראשונים שניתחו את כל מדידות המים של הנציגות האירופית על פני כל המשימה.
החוקרים רצו להבין אילו תהליכים פיזיקליים גורמים לשונות ביחסי איזוטופי המימן שנמדדו בשביטים.
מחקרי מעבדה ותצפיות בכוכבי שביט הראו שאבק שביט יכול להשפיע על קריאות יחס המימן שמדענים מזהים באדי כוכב השביט, מה שיכול לשנות את ההבנה שלנו מהיכן מגיעים מי השביט וכיצד הם משתווים למים של כדור הארץ.
"אז סתם הייתי סקרן אם נוכל למצוא ראיות לכך שקורה ב-67P/Churyumov-Gerasimenko", אמר ד"ר מנדט.
"וזה רק אחד מהמקרים הנדירים שבהם אתה מציע השערה ולמעשה מוצא את זה קורה."
ואכן, המדענים מצאו קשר ברור בין מדידות דאוטריום בתרדמת 67P/Churyumov-Gerasimenko לבין כמות האבק מסביב לחללית רוזטה, מה שהראה כי המדידות שנלקחו ליד החללית בחלקים מסוימים של התרדמת עשויות להיות אינן מייצגות את הרכב גוף של שביט.
כאשר שביט נע במסלולו קרוב יותר לשמש, פני השטח שלו מתחממים, מה שגורם לשחרור גז מפני השטח, כולל אבק שעליו פיסות קרח מים.
מים עם דאוטריום נדבקים לגרגרי אבק בקלות רבה יותר מאשר מים רגילים, כך עולה ממחקרים.
כאשר הקרח על גרגרי האבק הללו משתחרר לתרדמת, השפעה זו עלולה לגרום לכוכב השביט להיראות כבעל יותר דאוטריום ממה שיש לו.
המחברים דיווחו שעד שהאבק מגיע לחלק החיצוני של התרדמת, לפחות 75 מיילים מגוף השביט, הוא מתייבש.
כשהמים העשירים בדוטריום נעלמו, חללית יכולה למדוד במדויק את כמות הדוטריום המגיעה מגוף השביט.
"לממצא הזה יש השלכות גדולות לא רק על הבנת תפקידם של שביטים באספקת המים של כדור הארץ, אלא גם על הבנת תצפיות שביטים המספקות תובנה לגבי היווצרות מערכת השמש המוקדמת", אמרו.
"משמעות הדבר היא שיש הזדמנות מצוינת לעיין מחדש בתצפיות העבר שלנו ולהתכונן לתצפיות עתידיות כדי שנוכל להסביר טוב יותר את השפעות האבק."
הלִלמוֹדפורסם בכתב העתהתקדמות המדע.
_____
Kathleen E. Mandtet al. 2024. D/H כמעט יבשתי עבור השביט 67P/Churyumov-Gerasimenko.התקדמות המדע10 (46); שניים: 10.1126/sciadv.adp2191
