ความคิดที่ว่าดาวหางส่งน้ำไปสู่ต้นโลกได้รับความนิยมในทศวรรษที่ผ่านมา แต่การดูข้อมูลใหม่จากภารกิจของ Rosetta (ESA) Rosetta ไปยังดาวหาง“ ยาง Ducky” ที่เป็นสัญลักษณ์ได้เปิดความเป็นไปได้อีกครั้ง
น้ำมีการแต่งหน้าทางเคมีที่ค่อนข้างง่าย: มีเพียงสามอะตอม (ไฮโดรเจนสองตัวและออกซิเจนหนึ่งตัว) ในแต่ละโมเลกุล นอกจากนี้ยังเป็นหนึ่งในโมเลกุลที่อุดมสมบูรณ์ที่สุดของโลกด้วยมหาสมุทรของโลกของเราเต็มไปด้วยของเหลวประมาณหนึ่งล้านล้านล้านตัน
ทั้งหมดนี้เป็นอย่างไรอย่างไรก็ตามลงเอยบนโลกนี้ยังคงเป็นปริศนา นักวิทยาศาสตร์บางคนคิดว่าถึงแม้ว่ากระบวนการทางธรณีวิทยาของโลกอาจสร้างส่วนเล็ก ๆ ของมันหรือผ่านการชนกันอย่างรุนแรงซ้ำ ๆ
การพิจารณาว่าสองกลุ่มนี้มีความรับผิดชอบเกี่ยวข้องกับลายเซ็นเคมีพิเศษที่เกิดขึ้นเนื่องจากไฮโดรเจนในน้ำเกิดขึ้นในสองไอโซโทปที่แตกต่างกันหรือรูปแบบ ในขณะที่อะตอมไฮโดรเจนส่วนใหญ่มีโปรตอนเพียงหนึ่งตัวในนิวเคลียสของพวกเขา แต่เศษส่วนเล็ก ๆ นั้นมีนิวตรอนเพิ่มเติม ลายเซ็นทางเคมีเกี่ยวข้องกับการวัดปริมาณของไอโซโทปไฮโดรเจนที่หนักกว่านี้เรียกว่าดิวเทอเรียมซึ่งสัมพันธ์กับรูปแบบที่เบากว่าปกติ-ปริมาณที่เรียกว่าอัตราส่วนดิวเทอเรียมต่อไฮโดรเจนหรือ d/h
"D/H ในน้ำบอกเราว่าอุณหภูมิที่น้ำแข็งเกิดขึ้นและจากนั้นดาวหางที่เกิดขึ้นจากดวงอาทิตย์ได้ไกลแค่ไหน"Kathleen Mandtนักวิทยาศาสตร์ดาวเคราะห์ที่และผู้เขียนที่เกี่ยวข้องของการศึกษาใหม่ที่อธิบายถึงการวิเคราะห์ซ้ำบอกกับ Live Science ในอีเมล ค่า d/h ที่ต่ำกว่าคือยิ่งไกลออกไปจากดาวเคราะห์น้อยหรือดาวหางเกิด
ที่เกี่ยวข้อง:
การวิจัยในช่วงไม่กี่ทศวรรษที่ผ่านมาแสดงให้เห็นว่าอัตราส่วน D/H ของโลกนั้นคล้ายกับดาวเคราะห์น้อยจำนวนมากและไม่กี่ดาวหางจูปิเตอร์ครอบครัว- กลุ่มดาวหางที่แกว่งผ่านดวงอาทิตย์ประมาณ 20 ปีและเส้นทางของเขาถูกปรับแต่งด้วยแรงโน้มถ่วงของดาวพฤหัสบดี
แต่ค่า D/H ของ "ยาง Ducky" ดาวหาง 67p/Churyumov-Gerasimenko ซึ่งพิจารณาจากการศึกษาปี 2558 โดยพื้นฐานแล้วกรณีของดาวหาง ค่าเฉลี่ยมากกว่า 150 การวัดที่รวบรวมโดย ESA'sภารกิจ Rosettaในระหว่างการนัดพบของยานอวกาศในปี 2014 กับ Comet 67p ค่า D/H นั้นประมาณสามเท่าของโลก นักวิจัยตีความสิ่งนี้เป็นหลักฐานว่าดาวหางไม่น่าจะส่งน้ำไปยังโลก
ผลลัพธ์ที่ได้นั้นน่างงงวย Mandt กล่าวเพราะค่า D/H สูงกว่าดาวหางดาวพฤหัสบดีคนอื่น ๆ นอกจากนี้ "ดาวหางควรมี CO [Carbon Monoxide] และ N2 [ไนโตรเจน] มากกว่า Rosetta ที่วัดได้เนื่องจาก ICes เหล่านี้ก่อตัวขึ้นที่อุณหภูมิที่เย็นมาก" เธอกล่าวเสริม
เพื่อให้เข้าใจถึงอัตราส่วน D/H สูงของ Comet 67p, Mandt และนักดาราศาสตร์คนอื่น ๆ จากสถาบันวิจัยในสหรัฐอเมริกาฝรั่งเศสและสวิตเซอร์แลนด์ตัดสินใจที่จะรวมชุดข้อมูล Rosetta ทั้งหมด การใช้เทคนิคทางสถิติที่เป็นนวัตกรรมที่พัฒนาโดยJacob Lustig-Yaegerจากห้องปฏิบัติการฟิสิกส์ประยุกต์ Johns Hopkins ทีมระบุสัญญาณที่มาจากโมเลกุลน้ำที่มีดิวเทอเรียมเท่านั้นทำให้พวกเขาสามารถรวบรวมการวัดได้ประมาณ 4,000 d/h
นักวิจัยพบว่าค่า D/H นั้นแตกต่างกันไปตามแกนยาวของดาวหางโดยมีค่าสูงสุดใกล้กับ "นิวเคลียส" - ส่วนหินที่คล้ายกับ Ducky ยาง - และลดลงตามหาง
ความแปรปรวนดังกล่าวอาจเกิดขึ้นเนื่องจากกระบวนการที่เกิดขึ้นภายในดาวหางนักวิจัยได้เขียนไว้ในการศึกษาของพวกเขาตีพิมพ์เมื่อวันที่ 13 พฤศจิกายนในวารสารความก้าวหน้าทางวิทยาศาสตร์ เมื่อดาวหางเข้าใกล้พื้นผิวของดาวหางอุ่นขึ้นซึ่งปล่อยก๊าซพร้อมกับอนุภาคฝุ่นที่เคลือบด้วยน้ำแข็งเข้าสู่อาการโคม่า (รัศมีที่พัฒนารอบ ๆ นิวเคลียส) ก่อนหน้านี้การศึกษาในห้องปฏิบัติการที่ไม่เกี่ยวข้องแสดงให้เห็นว่าน้ำแข็งที่มีดิวเทอเรียมมีแนวโน้มที่จะยึดติดกับฝุ่นละอองมากกว่าน้ำแข็งปกติ นักวิทยาศาสตร์ตระหนักว่าธัญพืชฝุ่นดังกล่าวเมื่อเข้าสู่อาการโคม่าสามารถอธิบายถึงค่า D/H สูงที่บันทึกไว้ที่นั่น
อย่างไรก็ตามนักวิจัยตั้งข้อสังเกตว่าอนุภาคฝุ่นประมาณ 75 ไมล์ (120 กิโลเมตร) จากนิวเคลียสนั้นถูกทำให้แห้งเป็นหลักซึ่งหมายความว่าพวกเขาขาดน้ำแข็งที่อุดมด้วยดิวเทอเรียมใด ๆ ที่สามารถสร้างค่า D/H ที่สูง การใช้ข้อมูลที่เก็บรวบรวมในระยะนี้เพียงผู้เขียนคำนวณค่า D/H ที่แท้จริงของ Comet 67p นั้นเพียง 1.5 เท่าของโลก
ค่า D/H ที่ได้รับการแก้ไขหมายความว่า "ดาวหางครอบครัวจูปิเตอร์ทั้งหมดที่เราสามารถวัดได้มี D/H ใกล้กับน้ำ D/H ของโลกมากขึ้น" Mandt กล่าว นี่ก็หมายความว่าดาวหางมีบทบาทสำคัญมากกว่ามีบทบาทในการชลประทานโลก นอกจากนี้เธอยังเพิ่มค่า D/H ที่ต่ำกว่าแสดงให้เห็นว่า Comet 67p เกิดใกล้กับดวงอาทิตย์มากกว่าที่นักวิทยาศาสตร์คิดไว้ก่อนหน้านี้
