הרעיון ששביטים העבירו מים לכדור הארץ הקדום ירד מרווחה בעשור האחרון, אך מבט חדש על נתונים מה-משימת רוזטה (ESA) לכוכב שביט איקוני "ברווז גומי" פתחה מחדש את האפשרות הזו.
למים יש מבנה כימי פשוט למדי: רק שלושה אטומים (שני מימן וחמצן אחד) בכל מולקולה. זוהי גם אחת המולקולות הנפוצות ביותר של כדור הארץ, כאשר האוקיינוסים של הפלנטה שלנו שופעים בכמיליון טריליון טונות של נוזל.
איך כל זהבסופו של דבר על כדור הארץ, עם זאת, נשאר בגדר תעלומה. כמה מדענים חושבים שלמרות שהתהליכים הגיאולוגיים של כדור הארץ יצרו חלק זעיר ממנו, רוב המים כנראה הופקדו על ידיאוֹבאמצעות התנגשויות חוזרות ונשנות.
להבין איזו משתי הקבוצות הללו אחראית כרוכה בחתימה כימית מיוחדת הנובעת מכיוון שהמימן במים מתרחש בשני איזוטופים או צורות נפרדות. בעוד שרוב אטומי המימן מכילים רק פרוטון אחד בגרעין שלהם, שבריר זעיר מכיל נויטרון נוסף. החתימה הכימית כוללת מדידת כמות איזוטופ המימן הכבד יותר הזה, הנקרא דאוטריום, ביחס לצורתו הקלה והרגילה - כמות הנקראת יחס דאוטריום למימן, או D/H.
"ה-D/H במים אומר לנו באיזו טמפרטורה נוצר הקרח, ומתוך כך כמה רחוק נוצר שביט מהשמש",קתלין מנדט, מדען פלנטרי בומחבר מקביל של מחקר חדש המתאר את הניתוח מחדש, אמר ל- Live Science בדוא"ל. ככל שערך D/H נמוך יותר, כך רחוק יותר מה-האסטרואיד או השביט נולד.
קָשׁוּר:
מחקרים בעשורים האחרונים הראו שיחס ה-D/H של כדור הארץ דומה לאלו של אסטרואידים רבים וקומץשביטים ממשפחת צדק- קבוצת שביטים שחולפת על פני השמש בערך כל 20 שנה ושנתיביהם מכווצים על ידי כוח המשיכה של צדק.
אבל ערך ה-D/H של השביט "ברווז הגומי" 67P/Churyumov-Gerasimenko, שנקבע במחקר משנת 2015, סיים למעשה את המקרה של שביטים. ממוצע של למעלה מ-150 מדידות שנאספו על ידי ESAמשימת רוזטהבמהלך המפגש של החללית ב-2014 עם שביט 67P, ערך D/H היה בערך פי שלושה מזה של כדור הארץ. החוקרים פירשו זאת כראיה לכך שסביר מאוד ששביטים העבירו מים לכדור הארץ.
התוצאות היו מביכות, אמר מנדט, מכיוון שערך ה-D/H היה גבוה בהרבה מאלה של שביטים אחרים ממשפחת צדק. בנוסף, "בכוכב השביט צריך להיות הרבה יותר CO [חד חמצני פחמן] ו-N2 [חנקן] מאשר רוזטה נמדדה, כי הקרח הזה נוצר גם בטמפרטורות קרות באמת", היא הוסיפה.
כדי להבין את יחס ה-D/H הגבוה לכאורה של שביט 67P, החליטו מנדט ואסטרונומים אחרים ממכוני מחקר בארה"ב, צרפת ושוויץ לסרוק את כל מערך הנתונים של רוזטה. שימוש בטכניקה סטטיסטית חדשנית שפותחה על ידייעקב לוסטיג-יגרמהמעבדה לפיזיקה יישומית של ג'ונס הופקינס, הצוות זיהה אותות המגיעים רק ממולקולות מים המכילות דאוטריום, מה שאפשר להם לאסוף כ-4,000 מדידות D/H.
החוקרים גילו שערכי ה-D/H השתנו מאוד לאורך הציר הארוך של השביט, כשהגבוה ביותר נמצא ליד ה"גרעין" - החלק הסלעי שדומה לברווז גומי - ויורד לאורך הזנב.
שוני כזה מתרחש כנראה בגלל תהליכים המתרחשים בתוך השביט, כתבו החוקרים במחקרם, שפורסם ב-13 בנובמבר בכתב העת Science Advances. ככל שהשביט מתקרב, פני השטח של השביט מתחממים, מה שמשחרר גז יחד עם חלקיקי אבק מצופים קרח לתוך התרדמת (הילה שמתפתחת סביב הגרעין). מחקרי מעבדה קודמים, שאינם קשורים זה לזה, הראו כי קרח המכיל דאוטריום נוטה להידבק לגרגרי אבק יותר מאשר לקרח רגיל. המדענים הבינו שגרגרי אבק כאלה, עם הכניסה לתרדמת, יכולים להסביר את ערכי ה-D/H הגבוהים שנרשמו שם.
עם זאת, החוקרים ציינו שחלקיקי אבק במרחק של כ-75 מיילים (120 ק"מ) מהגרעין מיובשים למעשה, כלומר חסר להם כל קרח מועשר בדוטריום שעלול ליצור ערכי D/H גבוהים באופן מזויף. תוך שימוש רק בנתונים שנאספו במרחק זה, המחברים חישבו שערך ה-D/H בפועל של שביט 67P היה רק פי 1.5 מזה של כדור הארץ.
ערך D/H המתוקן אומר ש"לכל השביטים של משפחת צדק שהצלחנו למדוד יש D/H קרוב יותר למים של כדור הארץ D/H", אמר מנדט. זה מרמז על כך ששביטים מילאו תפקיד מרכזי, ולא מינורי, בהשקיית כדור הארץ. בנוסף, היא הוסיפה, ערך D/H נמוך יותר מצביע על כך שכוכב השביט 67P נולד קרוב יותר לשמש ממה שמדענים חשבו בעבר.
