Защо Земята е толкова суха?

 

Планета формирана от каменни отломки в по-горещ рагион от “ Снежната линия “ на Слънчевата система.

С големи площи от океани, реки извиващи се на хиляди мили и чудовищни ледници в близост до северния и южния полюс,Земята не изглежда да има недостиг на вода. И все пак по-малко от един процент от масата на нашата планета е вода, и дори това може да е било доставено от комети и астероиди след началната формация на Земята. Астрономите са объркани от водния дефицит на Земята. Стандартният модел, обясняващ как Слънчевата система се е образувала от протопланетарен диск, въртящ се диск от газ и прах обикалящ Слънцето, преди милиарди години, предполага, че нашата планета би трябвало да бъде воден свят. Земята трябва да се е формирала от леден материал в зона около Слънцето, където температурите са достатъчно ниски, за да се кондензират ледовете от диска. Ето защо Земята трябва да се е формирала от богат на вода материал. Тогава защо нашата планета е относително суха?Нов анализ на обичайния дисков модел, обясняващ как планетите формират наносен диск около Слънцето,  разкри възможна причина за относителната сухота на Земята. Проучването, водено от Ребека Мартин и Марио Ливио от научния институт Space Telescope  в Балтимор, разкри, че е образувана от каменни наслагвания в сух, по-горещ регион в т.нар. “снежна линия” на Слънцето. Снежната линия на Слънчевата система понастоящем лежи в средата на астероиден колан, резервоар от отломки между Марс и Юпитер, отвъд тази точка слънчевата светлина е пракалено слаба, за да разтопи ледените отломки останали от протопланетарния диск. Предишни дискови модели предполагат, че снежната линия е била много по-близо до слънцето преди 4,5 млрд години, когато Земята се е формирала.“За разлика от стандартния дисков модел, снежната линия според нашия анализ никога не мигрира в орбитата на Земята”. Каза Ливио.” Вместо това той остава по-далеч от Слънцето в сравнение със земната орбита, което обяснява защо нашата Земя е суха планета. Всъщност, нашият модел предполага, че останалите най-близки планети Меркурий, Венера и Марс , също са относително сухи”. Резултатите са приети за публикация в журнала Месечни известия на Кралското астрономическо общество.

В конвенционалния модел протопланетарния диск около Слънцето е напълно йонизиран( процес, при който електроните се отделят от атомите) и концентрира материя върху нашата звезда, която нагрява диска. Снежната линя първоначално е далеч от звездата, най-малко на един милиард мили. С течение на времето дискът се изчерпва откъм материал, охлажда и изсушава снежната линия отвътре, отвъд Земната орбита, преди да има достатъчно време Земята да се формира.
“Ако снежната линия беше вътре в земната орбита когато се е образувала планетата ни, тя щеше да бъде ледено тяло,” обясни Мартин. “Планети като Уран и Нептун формирали се отвъд снежната линия, са формирани от десетки проценти вода. Но Земята няма много вода и това винаги е било загадка.”
Проучването на Мартин и Ливио откри проблем със стандартния дисков модел за еволюцията на снежната линия. ”Казахме си почакайте малко, дисковете около младите звезди не са напълно йонизирани. ”Каза Ливио” не са стандартни, защото няма достатъчно топлина и радиация, за да се йонизират”.
“Много горещи обекти като белите джуджета и източниците на рентгеново лъчение отделят достатъчно енергия за да се йонизират акреционните дискове”. Каза Мартин. “ Но младите звезди нямат достатъчно радиация и материал, за да осигурят достатъчно енергия за да се йонизират дисковете.”
Така че, ако дисковете не са йонизирани, механизмите, които биха позволили маретиала да премине през региона и да попадне върху звездата, отсъстват. Вместо това газ и прах ще обикалят в орбита около звездата без да се придвижват навътре, образувайки т.нар. “мъртва зона” в диска. Мъртвата зона характерно се разширява от около 0,1 астронмически единици до около няколко астрономически единици отвъд звездата. (Астрономическа единица е разстоянието между Земята и Слънцето която е около 93 млн мили.) Тази зона действа като тапа, предпазващ материята от мигриране към звездата. Материалът обаче се натрупва в мъртвата зона и увеличава плътността си подобно на хора, които се тълпят около входа за концерт, чакащи да се отворят портите.
Плътната материя започва да се нагрява от гравитационната компресия. Този процес на свой ред нагрява зоната изън тапата, изпарявайки ледения материал и превръщайики го в суха материя. Земята се формира в този по-горещ регион, който се разширява до около няколко астрономически единици отвъд слънцето, от сухия материал. Променената версия на стандартния модел на Мартин и Ливио обяснява защо Земята не изобилства от вода.
Мартин предупреждава, че ревизираният модел не е пример за това как се държат всички дискове около младите звезди. “ Условията в диска варират при различните звезди.” Каза Ливио. “ И шансът, наред с всичко останало, определя крайните резултати на нашата Земя.”
 
Източник: http://www.sciencedaily.com/
Превод: Ивайло Димитров