Tin tức Vũ trụ TV

Cái nhìn sâu sắc mới về nguồn gốc của nước trên Trái đất

Ngày:
Th7 18, 2020
Tóm lược:

Các nhà khoa học đã tìm thấy chất hữu cơ giữa các vì sao có thể tạo ra nguồn cung cấp nước dồi dào bằng cách đun nóng, cho thấy chất hữu cơ có thể là nguồn cung cấp nước trên mặt đất.

Share:
CÂU CHUYỆN ĐẦY ĐỦ

Các nhà khoa học đã tìm thấy chất hữu cơ giữa các vì sao có thể tạo ra nguồn cung cấp nước dồi dào bằng cách đun nóng cho thấy chất hữu cơ có thể là nguồn cung cấp nước trên mặt đất.

Chất hữu cơ trong tinh vân có thể là nguồn nước trên mặt đất. Ảnh: NASA, ESA và Nhóm Di sản Hubble (STScI / AURA)
Chất hữu cơ trong tinh vân có thể là nguồn nước trên mặt đất.
Ảnh: NASA, ESA và Nhóm Di sản Hubble (STScI / AURA)

Vẫn còn một số bí ẩn trên hành tinh của chúng ta bao gồm nguồn gốc khó nắm bắt của nước trên trái đất. Các nghiên cứu tích cực cho thấy nước trên mặt đất đã được phân phối bởi sao chổi băng giá hoặc thiên thạch có chứa silicat thủy tinh đến từ bên ngoài “đường tuyết” – ranh giới mà băng có thể ngưng tụ do nhiệt độ thấp. Tuy nhiên, nhiều nghiên cứu gần đây đã cung cấp các quan sát trái ngược với lý thuyết nguồn gốc tiền tệ, nhưng vẫn không đề xuất thay thế hợp lý cho nguồn nước trên mặt đất. “Cho đến nay, người ta ít chú ý đến chất hữu cơ, so với ices và silicat, mặc dù có rất nhiều trong dòng tuyết”, nhà khoa học hành tinh Akira Kouchi tại Đại học Hokkaido nói.

Trong nghiên cứu gần đây được công bố trên báo cáo khoa học (Scientific Reports), một nhóm các nhà khoa học do Akira Kouchi dẫn đầu chứng minh rằng việc đốt nóng chất hữu cơ giữa các vì sao ở nhiệt độ cao có thể mang lại nguồn nước và dầu dồi dào. Điều này cho thấy rằng nước có thể được tạo ra bên trong đường tuyết, mà không có sự đóng góp của sao chổi hoặc thiên thạch được truyền từ bên ngoài đường tuyết.

Bước đầu tiên, các nhà nghiên cứu đã tạo ra một chất tương tự của chất hữu cơ trong các đám mây phân tử giữa các vì sao bằng cách sử dụng thuốc thử hóa học. Để tạo ra chất tương tự, họ đã tham khảo dữ liệu phân tích các chất hữu cơ giữa các vì sao được tạo ra bằng cách chiếu tia UV lên hỗn hợp chứa H2O, CO và NH3, bắt chước quá trình tổng hợp tự nhiên của nó. Sau đó, họ dần dần làm nóng chất tương tự chất hữu cơ từ 24 đến 400 độ C trong một điều kiện áp lực trong một tế bào đe kim cương. Mẫu được thống nhất cho đến 100 độ C, Nhưng được tách thành hai giai đoạn ở 200 độ C. Ở mức xấp xỉ 350 độ C, Sự hình thành các giọt nước trở nên rõ ràng và kích thước của các giọt nước tăng lên khi nhiệt độ tăng. Ở 400 độ C, Ngoài những giọt nước, dầu đen được sản xuất.

Các chất hữu cơ liên sao sản xuất các giọt nước và dầu khi nhiệt độ gia nhiệt tăng. Ở 102oC, chất tương tự của chất hữu cơ là đồng nhất. Ở 350oC, những giọt nước đã được nhìn thấy rõ ràng. Ở 400oC, dầu đen được sản xuất rõ ràng. (Hideyuki Nakano và cộng sự, Báo cáo khoa học, ngày 8 tháng 5 năm 2020)
Các chất hữu cơ liên sao sản xuất các giọt nước và dầu khi nhiệt độ gia nhiệt tăng. Ở 102oC, chất tương tự của chất hữu cơ là đồng nhất. Ở 350oC, những giọt nước đã được nhìn thấy rõ ràng. Ở 400oC, dầu đen được sản xuất rõ ràng.
(Hideyuki Nakano và cộng sự, Báo cáo khoa học, ngày 8 tháng 5 năm 2020)

Nhóm đã tiến hành các thí nghiệm tương tự với lượng chất hữu cơ lớn hơn, cũng mang lại nước và dầu. Phân tích của họ về phổ hấp thụ cho thấy thành phần chính của sản phẩm nước là nước tinh khiết. Ngoài ra, phân tích hóa học của dầu sản xuất cho thấy các đặc điểm tương tự như dầu thô điển hình được tìm thấy bên dưới trái đất.

Sau khi đun nóng ở 400oC, chất tương tự của các chất hữu cơ giữa các vì sao tách biệt rõ ràng thành hai lớp dầu (đen) và nước (trong suốt màu vàng) (a: trước khi nung, b: sau khi nung ở 400oC). (Hideyuki Nakano và cộng sự, Báo cáo khoa học, ngày 8 tháng 5 năm 2020)
Sau khi đun nóng ở 400oC, chất tương tự của các chất hữu cơ giữa các vì sao tách biệt rõ ràng thành hai lớp dầu (đen) và nước (trong suốt màu vàng) (a: trước khi nung, b: sau khi nung ở 400oC).
(Hideyuki Nakano và cộng sự, Báo cáo khoa học, ngày 8 tháng 5 năm 2020)

Akira Kouchi nói: “Kết quả của chúng tôi cho thấy rằng chất hữu cơ giữa các vì sao bên trong dòng tuyết là nguồn nước tiềm năng trên trái đất. Hơn nữa, sự hình thành dầu phi sinh học mà chúng tôi quan sát được cho thấy nguồn dầu mỏ rộng lớn hơn cho Trái đất cổ đại hơn so với suy nghĩ trước đây”. “Các phân tích trong tương lai về chất hữu cơ trong các mẫu từ tiểu hành tinh Ryugu, nhà thám hiểm tiểu hành tinh Nhật Bản Hayabusa2 sẽ mang về vào cuối năm nay, sẽ thúc đẩy sự hiểu biết của chúng ta về nguồn gốc của nước trên mặt đất.”

Akira Kouchi của Đại học Hokkaido
Akira Kouchi của Đại học Hokkaido

Nguồn truyện:

Tài liệu được cung cấp bởi Đại học Hokkaido . Lưu ý: Nội dung có thể được chỉnh sửa cho kiểu dáng và độ dài.


Tạp chí tham khảo :

  1. Hideyuki Nakano, Naoki Hirakawa, Yasuhiro Matsubara, Shigeru Yamashita, Takuo Okuchi, Kenta Asahina, Ryo Tanaka, Noriyuki Suzuki, Hiroshi Naraoka, Yoshinori Takano, Shogo Tachibana, Tetsuya Hama, Yoshi Chất hữu cơ tiền sinh học: Một hồ chứa nước ẩn bên trong dòng tuyết . Báo cáo khoa học , 2020; 10 (1) DOI: 10.1038 / s41598-020-64815-6

Bài viết liên quan

Bài viết mới