هل كانت المذنبات مصدر الماء على كوكبنا؟
دراسة جديدة تقترح مصدرًا آخر للمياه
دراسة جديدة قام بها فريق من العلماء في كلية دبلن الجامعية توضح أن التفاعل بين ثاني أكسيد السليكون – والذي عُثِرَ عليه في بلورات الكوارتز – مع الهيدروجين السائل تحت ضغط وحرارة عالية والموجود في القشرة الأرضية العلوية يمكن أن يُنتج لنا الماء.
قد يكون ماء الأرض قد تشكَّل بالأساس عن طريق التفاعلات الكيميائية عميقًا تحت قشرة كوكبنا، طبقاً لبحث بقيادة كلية دبلن الجامعية.
النظرية الجديدة تطرح تفسيراً بديلاً لكيفية تكون ذلك السائل الواهب للحياة على سطح الأرض.
في السابق رجح العلماء أن تشكُّل الماء يعود إلى بعض المذنبات التي اصطدمت بكوكبنا وأودعت فيه الكثير من الثلج الذي ذاب وتحول فيما بعد إلى الماء.
قام بعض المحققين بتنفيذ نماذج محاكاة حاسوبية والتي وجدت أنَّ التفاعلات بين الهيدروجين السائل تحت ضغط وحرارة عالية وثاني أكسيد السليكون الموجود في بلورات الكوارتز في القشرة الأرضية العلوية، يُمكن أن يُنتج لنا الماء السائل تحت الظروف المناسبة.
تم تنفيذ المحاكاة عن طريق الدكتور “زدينيك فوتيرا” من مدرسة الكيمياء وهندسة العمليات الحيوية بكلية دبلن الجامعية، تحت توجيهات أستاذ “نيال إنجلش” من نفس المدرسة وفريق محاكاة المواد والطاقة والمياه.
عَمَلَ فريق كلية دبلن الجامعية أيضًا بالقرب من أحد المشاركين في تأليف الورقة البحثية أستاذ “جون تسي” من جامعة ساسكاتشيوان في كندا.
التجربة اختبرت التفاعل في ظروف مختلفة من الضغط والحرارة تمامًا كما تتواجد داخل القشرة العلوية للأرض (40 – 400 كم تحت سطح الأرض).
كشفت المحاكاة أن السليكا والهيدروجين السائل يُمكن أن يُكونا الماء حينما يتعرضان لحرارة تتجاوز بقليل 1400 درجة سليزية وضغط أكبر 20 ألف مرة من الضغط الجوي للأرض.
السيليكا تتواجد بوفرة أعلى وأسفل سطح الأرض في شكل كوارتز معدني (59% من قشرة الأرض من السليكا).
تفاصيل حول إكتشاف العلماء في 2014 لكميات من الماء والتي تتخذ مساحات شاسعة كالمحيطات و تقع على عمق 600 ميل تحت سطح الأرض.
توقع العلماء أن الماء سوف يتكون على سطح السليكا، ولكن بدلاً من ذلك تفاجأ العلماء بانحصار الماء داخل السليكا مما أدَّى إلى بناء ضغط هائل.
يرجح العلماء أيضاً أن الإفراج عن هذا الضغط مسئول عن حدوث الزلازل مئات الكيلومترات أسفل سطح الأرض.
الاكتشافات الجديدة التي تمت عن طريق الفريق الياباني في 2014 تدعم التجارب التي تمت على نفس التفاعل بين ثاني أكسيد السليكون والهيدروجين السائل.
يقول أستاذ “إنجلش”:«في البداية فوجئنا حينما وجدنا التفاعلات داخل الصخور، ولكننا أدركنا أننا فسرنا الميكانيزم المُحير لتشكيل الماء طبقاً للتجارب الأولية للفريق الياباني. لقد استنتجنا أن هذه الاكتشافات ستساعد في ترشيد – بتفصيل أدق – تكوُّن الماء في القشرة الأرضية. هذا أمرٌ مذهل حقاً ومتسق مع الاكتشافات الحديثة –لكميات من المياه في القشرة الأرضية تناهز حجم المحيطات. نشكر أيضاً مؤسسة العلوم بأيرلندا وكل المتعاونين معنا في جامعة ساسكاتشيوان، والمؤسسة الأيرلندية والكندية لرعايتهم لتلك الورقات العشرين بالتعاون مع أستاذ “جون تسي” منذ عشرة أعوام».
تم نشر الإكتشافات في أدب علوم الأرض والكواكب.
اقترحت دراسات مختلفة في السنوات الأخيرة أن كميات كبيرة من الماء مُخزنة داخل الصخور على بُعد 1000 كم أسفل سطح الأرض.
ترجمة: محمد خالد عبدالرحمن
تدقيق: إبراهيم صيام
المصدر
