カリフォルニア大学ロサンゼルス校の研究者らによる新しい研究によると、地球上の水
何十年にもわたって研究者たちは、太陽系内の天体に関するデータに基づいて、惑星の形成について知っていました。木星や土星のような巨大ガス惑星の形成についてはかなりの議論がありますが、地球や他の岩石は、その若い頃に星を取り囲んでいた塵とガスの円盤から形成されたと広く信じられています。
相変わらず大きなオブジェクト互いに衝突し、最終的に地球を形成した小さな微惑星は大きくなり、より熱くなり、広大なマグマの海に溶けていきました。時間が経つにつれて、惑星が冷えるにつれて最も密度の高い物質が沈み込み、地球を金属核、岩石質のケイ酸塩マントル、地殻の 3 つの層に分けたと考えられています。しかし、最近、新たな系外惑星の発見により、科学者たちは「地球の初期状態」をモデル化するための新たなアプローチをとるようになった、と惑星科学者たちは書いている。
「系外惑星の発見は、私たちにさらに多くのことをもたらしました。新たに形成された物体が、その成長の最初の数百万年間に、水素分子 H2 が豊富な大気にどのくらいの頻度で囲まれるかについての考えです。その結果、これらの水素の殻は消失しますが、若い惑星の組成に「痕跡」が残ります」と研究著者らは説明しています。彼らは地球の形成と進化に関する新しいモデルを開発しました。目標は、私たちの惑星の特徴的な化学的特徴が再現できるかどうかを理解することです。
新しく開発されたモデルを使用して、科学者たちは博士らは、地球誕生の初期に、マグマの海と水素分子の原始大気との間の相互作用が、豊富な水や全体的な酸化状態など、惑星の特徴的な特徴のいくつかをもたらした可能性があることを実証した。
図は、いくつかの方法を示しています豊富な水の量や全体的な酸化状態などの地球の特徴は、地球上の水素分子の大気とマグマの海との相互作用に関連している可能性があります。
クレジット: Edward Young/UCLA および Catherine Cain/Carnegie Institute of Science
研究者らは数学的手法を使用した水素分子の大気とマグマオーシャンの間の物質の交換を研究するためのモデリングで、25 種類の化合物と 18 種類の反応を分析します。これは、地球形成の歴史の可能性について貴重な洞察を提供するのに十分複雑ですが、完全に解釈するのは簡単です。
その結果、マグマオーシャン間の相互作用がそして、彼らが模擬した「赤ちゃん」地球の大気は、大量の水素の金属核への移動、マントルの酸化、そして大量の水の形成を引き起こした。
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カバーイラスト: NASA ゴダード宇宙飛行センター