Muối bàn từ sao chổi có thể là chìa khóa để theo dõi nguồn gốc nước trên Trái Đất.

Natri clorua, một loại muối ăn đơn giản, đã được chú ý vì một số tinh thể nhỏ được tìm thấy trong các mẫu tiểu hành tinh. Những phát hiện, được công bố trong thiên văn tự nhiênđã thu hút sự quan tâm của các nhà nghiên cứu, bởi vì các tinh thể chỉ có thể hình thành trong nước ở thể lỏng.

muối vũ trụ

Điều làm cho phát hiện này thậm chí còn thú vị hơn là nguồn gốc của mẫu. Nó đến từ các tiểu hành tinh loại S, một loại được biết là thiếu khoáng chất ngậm nước.

Những tiết lộ này thách thức các giả định trước đây và gợi ý rằng nhiều tiểu hành tinh lao qua hệ mặt trời có thể không khô như người ta từng tin.

Ý nghĩa của nó rất sâu sắc, vì nó hỗ trợ thêm cho giả thuyết rằng nước trên Trái đất có thể đã đến qua một tiểu hành tinh trong những ngày đầu hỗn loạn của hành tinh.

Tom Zega, giáo sư khoa học hành tinh tại Phòng thí nghiệm Mặt trăng và Hành tinh của Đại học Arizona và là tác giả chính của nghiên cứu, cùng với Shaofan Che, tác giả nghiên cứu chính và nghiên cứu sinh sau tiến sĩ, đã tiến hành phân tích các mẫu thu thập được từ tiểu hành tinh Itokawa vào năm 2005.

Những mẫu này đã được sứ mệnh Hayabusa của Nhật Bản mang về Trái đất vào năm 2010. Itokawa, một tiểu hành tinh gần Trái đất có hình hạt đậu dài khoảng 2.000 feet (610 mét) và đường kính 750 feet (229 mét), được cho là đã vỡ ra khỏi quỹ đạo của nó. cơ thể bố mẹ.lớn hơn.

Thông qua nghiên cứu của họ, Zega và Che đã chỉ ra rằng các tinh thể muối đến từ tiểu hành tinh, loại trừ bất kỳ khả năng nhiễm bẩn nào sau khi mẫu trở về Trái đất. Khi được kiểm tra dưới kính hiển vi điện tử, các hạt có sự tương đồng kỳ lạ với muối ăn thông thường, hiển thị các tinh thể hình chữ nhật rất nổi bật và giống thật đối với các nhà nghiên cứu.

“Các hạt giống hệt như những gì bạn sẽ thấy nếu lấy muối ăn ở nhà và đặt nó dưới kính hiển vi điện tử,” Zega nói. “Đó là một tinh thể hình vuông đẹp. Nó cũng buồn cười, bởi vì chúng tôi có rất nhiều cuộc trò chuyện nhóm sôi nổi về chúng vì nó quá phi thực tế.”

Các mẫu thuộc về đá ngoài trái đất được gọi là chondrite thông thường, chiếm khoảng 87% số thiên thạch được thu thập trên Trái đất. Cho đến nay, rất ít chondrite phổ biến được tìm thấy có chứa khoáng chất chứa nước.

Zega cho biết: “Từ lâu, người ta đã nghĩ rằng chondrite thông thường không phải là nguồn nước trên Trái đất. “Khám phá natri clorua của chúng tôi cho chúng tôi biết quần thể tiểu hành tinh này có thể chứa nhiều nước hơn chúng tôi nghĩ.”

Các nhà khoa học thường đồng ý rằng Trái đất, Sao Kim và Sao Hỏa hình thành ở các vùng trong tinh vân Mặt trời, nơi nhiệt độ quá cao để hơi nước có thể ngưng tụ. Điều này khiến các nhà nghiên cứu đưa ra giả thuyết rằng nước phải được vận chuyển từ các phần lạnh hơn bên ngoài của tinh vân mặt trời, rất có thể ở dạng băng do sao chổi hoặc tiểu hành tinh loại C mang theo di chuyển vào bên trong và tác động đến Trái đất non trẻ.

Làm thế nào để nước kết thúc trên hành tinh của chúng ta?

Tiết lộ rằng nước có thể tồn tại trong các chondrite bình thường thách thức các lý thuyết hiện có và mở ra những khả năng mới để hiểu được sự vận chuyển của nước trong lịch sử sơ khai của Trái đất.

Các mẫu được sử dụng trong nghiên cứu chỉ đơn giản là các hạt bụi, nhỏ hơn đường kính của một sợi tóc người, được nhóm nghiên cứu cắt thành các phần đủ rộng để phân tích. Che đã sử dụng nhiều kỹ thuật khác nhau để loại trừ khả năng nhiễm bẩn, bao gồm so sánh các bức ảnh trước và sau và tiến hành các thí nghiệm đối chứng trên các mẫu đá trên mặt đất.

Vật chất ngoài trái đất xuất hiện trên Trái đất mỗi ngày, nhưng phần lớn chúng bị đốt cháy trong bầu khí quyển. Để cung cấp nước cho Trái đất, những tảng đá đủ lớn phải sống sót sau sự xâm nhập và nổi lên trên bề mặt. Các nghiên cứu trước đây của Michael Drake, cựu giám đốc Phòng thí nghiệm Mặt trăng và Hành tinh, đã đề xuất một cơ chế để các phân tử nước bị mắc kẹt trong các khoáng chất của tiểu hành tinh và tồn tại sau các tác động lên Trái đất.

Che và Zega suy đoán rằng nước đóng băng và hydro clorua đóng băng có thể đã tích tụ ở Itokawa, được duy trì bởi sự phân rã của các nguyên tố phóng xạ và sự bắn phá thường xuyên của thiên thạch trong giai đoạn đầu của hệ mặt trời. Điều kiện này sẽ cho phép xảy ra các quá trình thủy nhiệt liên quan đến nước lỏng. Cuối cùng, cơ thể mẹ sẽ không chịu nổi những cú đánh liên tục, tạo thành Itokawa và các mảnh của nó.

Zega đã cân nhắc khả năng nước lỏng chiếm các lỗ hổng trong các tiểu hành tinh, tạo điều kiện cho quá trình hóa học nước. Bằng chứng ủng hộ sự hiện diện của các tinh thể muối từ thuở sơ khai của hệ mặt trời không chỉ dừng lại ở đó.

Các nhà nghiên cứu cũng tìm thấy các mạch plagiocla, một khoáng chất silicat giàu natri, được làm giàu bằng natri clorua. Điều này, kết hợp với kết cấu và thành phần liên quan, cung cấp thêm bằng chứng mạnh mẽ về sự thay đổi nước trong các tiểu hành tinh.

“Nghiên cứu cho thấy một số nước biển có thể được cung cấp chỉ bằng cơ chế này,” Zega nói. “Nếu bây giờ hóa ra là ngay cả những tiểu hành tinh phổ biến nhất cũng có thể ‘ẩm’ hơn chúng ta nghĩ, điều đó sẽ làm cho giả thuyết về việc cung cấp nước bởi các tiểu hành tinh trở nên hợp lý hơn.”