地球の水はどこから来たのか？
太陽系星雲：地球の水の新たな供給源
何十年も科学者たちは、地球の水は氷に覆われた彗星や小惑星から来ていると考えてきました。しかし、新しい研究では、太陽が誕生した後、形成されたガスやチリの雲である太陽系星雲も役割を果たした可能性があると示唆されています。
水の化学組成は単純です。水素が2と酸素が1です。水素は宇宙に豊富にあるので、水素の供給源ならどれでも地球の水に寄与した可能性があります。
太陽系星雲の水素
太陽系星雲にあった水素ガスは、惑星が形成される際に惑星に取り込まれました。この水素のほとんどは今でも地球の中核に閉じ込められていますが、一部は逃げて水の分子の構成要素に貢献しました。この水素は、小惑星や彗星の水よりも通常の軽水素に対する重水素（重い同位体）の含有率が低くなっています。
水分を多く含む小惑星と太陽系星雲の相互作用
地球の歴史の初期、水分を多く含む小惑星同士が衝突し、外側がマグマに覆われた小さな惑星を形成しました。水素に富む太陽系星雲のガスがこのマグマと出会い、大気を生成し、溶けた水素を小惑星の内部に送り込みました。
同位元素の分別と地球の水の分布
同位元素の分別により、通常の軽水素がより深い中心核に向かって移動する一方、重水素同位体はマントルに残りました。地球が他の天体と合体するにつれて、最終的な大きさに達するために十分な水と質量を獲得しました。
太陽系星雲の水素の重要性
小惑星の衝突により地球の水のほとんどが生成されましたが、核の近くにある一部の水は太陽系星雲に由来しているようです。この発見は、水に富む小惑星から遠く離れた惑星にも水が存在する可能性があることを示唆しています。
他の惑星の居住可能性への影響
研究チームの発見は、科学者たちが他の惑星の居住可能性をより深く理解するのに役立つ可能性があります。この発見は、惑星が水源からの距離に関係なく、「水の底」を持つ可能性があることを示しています。この考えは、惑星が急激に成長し、他の世界にも生命が存在する可能性があるという考えを裏付けています。
その他の洞察
- 地球の内部深くに存在する水は、重水素同位体と普通の水素の比率が異なっており、小惑星や彗星とは異なる起源であることを示しています。
- 太陽系星雲のガスは、地球の水分子100個あたり1個の生成に寄与しました。
- 地球の水は、小惑星、彗星、太陽系星雲など、複数の供給源から成り立っている可能性があります。
- 地球の水に太陽系星雲の水素が存在することは、他の惑星の居住可能性を理解する上で重要な意味を持っています。