תוכן קשור
- מי כדור הארץ עשויים להיות ישנים כמו כדור הארץ עצמו
- איך הגיעו מים לכדור הארץ?
ניתוח איזוטופי חדש של סלעי ירח מתקופת אפולו מראה כי המים שננעלו בתוכם ככל הנראה הגיעו מכוכב הלכת שלנו. תמונה באמצעות Wikimedia Commons / גרגורי ה. ריבה
בספטמבר 2009, לאחר עשרות שנים של ספקולציות, התגלו לראשונה עדויות למים על פני הירח. Chandrayaan-1, בדיקת ירח שהושק על ידי סוכנות החלל בהודו, יצר מפה מפורטת של המינרלים המרכיבים את פני הירח ואנליסטים קבעו כי בכמה מקומות, המאפיינים של סלעים ירחיים הצביעו על כך שהם נושאים 600 מיליון מטרי טונות מים.
בשנים שחלפו מאז ראינו עדויות נוספות למים הן על פני השטח והן בתוך פנים הירח, נעולים בתוך חלל הנקבוביות של סלעים ואולי אפילו קפואים ביריעות קרח. כל זה גרם לחובבי חקר החלל להתרגש למדי, מכיוון שנוכחותם של מים קפואים יכולה ביום מן הימים להפוך את היישוב האנושי הקבוע של הירח להרבה יותר אפשרי.
עם זאת, עבור מדעני פלנטה זה מעלה שאלה קשוחה: כיצד הגיעו מים על הירח מלכתחילה?
מאמר חדש שפורסם היום ב"מדע " מעלה כי, ככל שלא נראה ככל הנראה, מי הירח מקורם באותו מקור כמו המים שיוצאים מהברז כשפותחים ברז. כמו שמדענים רבים מאמינים כי אספקת המים של כדור הארץ הועברה בתחילה באמצעות מטאוריטים נושאי מים שנסעו מחגורת האסטרואידים לפני מיליארדי שנים, ניתוח חדש של סלעים געשיים ירחיים שהוחזרו במהלך משימות אפולו מצביע על כך שלמים של הירח יש שורשים באותם מטאוריטים. אבל יש פיתול: לפני שהגיעו לירח, מים ירחיים אלה היו לראשונה על כדור הארץ.
צילום מקרוב של הכללת נמס בתוך סלעי ירח. תכלילים אלה חושפים רמזים לתכולת המים הכלואים בתוך הירח. תמונה באמצעות ג'ון ארמסטרונג, המעבדה הגיאופיזית, מכון קרנגי בוושינגטון
צוות המחקר, בראשות אלברטו סאל מאוניברסיטת בראון, ניתח את ההרכב האיזוטופי של מימן שנמצא במים בתוך בועות זעירות של זכוכית געשית (לבה סופר-מקוררת), כמו גם תכלילים להמסה (כתמי חומר מומס שנלכדו באגמה המתקררת באטיות שאחר כך התמצקה). בסלעי תקופת אפולו, כפי שמוצג בתמונה למעלה. באופן ספציפי, הם בדקו את היחס בין איזוטופי דויטריום (אטומי מימן "כבדים" המכילים נויטרון נוסף) לאטומי מימן רגילים.
בעבר מדענים גילו כי במים יחס זה משתנה בהתאם למקום בו מערכת השמש נוצרה במקור מולקולות המים, שכן מים שמקורם קרוב יותר לשמש מכילים פחות דיאוטריום מאשר מים שנוצרים רחוק יותר. למים שננעלו בזכוכית הירח ותכלולי ההמסה נמצאו רמות דויטריום הדומות לאלה שנמצאו בכיתה של מטאוריטים המכונה שונדיטים פחמימיים, שלדעת המדענים הם השרידים הבלתי-שינויים ביותר של הערפילית ממנה נוצרה מערכת השמש. מונדיטונים פחמניים הנופלים לכדור הארץ מקורם בחגורת האסטרואידים בין מאדים לצדק.
רמות גבוהות יותר של דויטריום היו רומזות כי מים הועברו לראשונה לירח על ידי שביטים - כפי שמדענים רבים העלו השערות - מכיוון שביטים מגיעים ברובם מחגורת קויפר ומעיר אורן, אזורים מרוחקים הרבה מעבר לנפטון, שם נמצא שפע של יותר מדי. אבל אם המים בדגימות אלה מייצגים מים ירחיים בכללותם, הממצאים מצביעים על כך שהמים הגיעו ממקור קרוב הרבה יותר - למעשה, אותו מקור כמו המים על כדור הארץ.
ההסבר הפשוט ביותר לדמיון זה יהיה תרחיש בו, כאשר התנגשות מאסיבית בין כדור הארץ הצעיר לכוכב לכת פרוטו בגודל מאדים יצרה את הירח לפני כ -4.5 מיליארד שנה, חלק מהמים הנוזלים בכוכב הלכת שלנו נשמרו איכשהו מפני אידוי והועבר יחד עם החומר המוצק שיהפוך לירח.
עם זאת, ההבנה הנוכחית שלנו לגבי השפעות מאסיביות אינה מאפשרת אפשרות זו: החום שלדעתנו ייווצר כתוצאה מהתנגשות כה אדירה, יאבד באופן תיאורטי את כל המים הירחיים וישלח אותם לחלל בצורה גזית. אך ישנם כמה תרחישים אחרים שעשויים להסביר כיצד מים הועברו מהפרוטו-אדמה שלנו לירח בצורות אחרות.
החוקרים משערים שאחת האפשרויות היא שהירח המוקדם השאיל מעט מהאטמוספרה בטמפרטורה הגבוהה של כדור הארץ ברגע שהוא נוצר, כך שכל מים שננעלו בהרכב הכימי של סלעי כדור הארץ לפני ההשפעה היו מתאדים יחד עם הסלע לאווירה משותפת זו לאחר ההשפעה; אדי זה היה מתמזג אז לגוש ירחי מוצק, ומחייב את המים להרכב הכימי של חומר ירחי. אפשרות נוספת היא שהנתח הסלעי של כדור הארץ נבעט בכדי ליצור את הירח שמר על מולקולות המים שננעלו בהרכבו הכימי, ובהמשך, אלה שוחררו כתוצאה מחימום רדיואקטיבי בפנים הירח.
עדויות ממשימות ירח אחרונות מצביעות על כך שסלעי הירח - ולא סתם מכתשים בקטבים - אכן מכילים כמויות ניכרות של מים, וניתוח חדש זה מצביע על כך שמקור מים הגיעו במקור מכדור הארץ. לכן הממצאים יאלצו את המדענים לחשוב מחדש על מודלים כיצד יכול היה הירח להיווצר, בהתחשב בכך שברור שהוא לא התייבש לחלוטין.
