אוקיינוסים מן השמים / דייוויד ג’ואיט ואדוארד ד’ יאנג

ממצאים חדשים מציתים מחדש את הדיון בשאלה אם שביטים, אסטרואידים, או גורמים אחרים לגמרי הם המקור למי הים בכדור הארץ

כשעומדים על חוף הים ומביטים בגלים הבאים מן האופק, קל לחשוב שהים הוא דבר נצחי. אבותינו הקדמונים בוודאי חשבו כך. בסיפורי בריאה רבים, התהום המימית הייתה לפני היבשה ואפילו לפני האור. היום אנו יודעים שהאוקיינוס הגלובלי של כדור הארץ לא היה שם תמיד. מימיו, כמו גם כל טיפה של גשם, כל משב של אוויר לח וכל לגימה מכוס, הם זכר למאורע שאירע לפני עידן ועידנים: כשהים נפל מן השמים.
כל המים במערכת השמש שלנו מקורם בסופו של דבר מענן קמאי של גז ואבק שקרס ויצר את השמש ואת כוכבי הלכת לפני יותר מארבע מיליארד שנים וחצי. הענן היה עשיר במימן ובחמצן, שני המרכיבים היסודיים של מים, H2O. העושר הזה אינו מפתיע, שכן מימן וחמצן נמנים על היסודות השכיחים ביותר ביקום בכלל: מימן הוא השכיח ביותר וחמצן במקום השלישי (הליום, גז אציל שאינו מגיב בתגובות כימיות הוא השני). את מרבית הגז שהיה בענן הקדמוני ספחו השמש וכוכבי הלכת הגזיים הענקיים, שנוצרו לפני כוכבי הלכת הסלעיים. חלק גדול מן החמצן שנותר נקשר ליסודות אחרים, כדוגמת פחמן ומגנזיום, אבל המימן והחמצן שעוד נשארו הספיקו להגיב ביניהם וליצור כמות מים גדולה פי כמה מכמות הסלע במערכת השמש שלנו.

ואולם, התצפיות מלמדות על תמונה אחרת. כדור הארץ ושכניו מרקורי, נוגה ומאדים הם עולמות סלעיים ולא מימיים. היובש היחסי שלהם הוא תוצאה של המקום ושל הזמן שבו נוצרו. כשהענן שעמד להפוך למערכת השמש שלנו קרס, התנע הזוויתי שלו שיטח את החומר לדיסקה מסתחררת, שבה נוצרו כוכבי הלכת. היווצרותם של עולמות סלע נחשבת לתהליך מדורג המתרחש שלב אחר שלב, כשעצמים קטנים באופן יחסי בדיסקה מתנגשים זה בזה ונצמדים זה אל זה לכלל עצם גדול יותר: גרגרים מיקרוסקופיים מתקבצים לאבנים קטנות ואלה לסלעים ואלה לאבני בניין שקוטרן קילומטרים אחדים ושמהן נבנים כוכבי לכת. אבני הבניין האלה קרויות “פְּלַנֵטֶסימלים” (planetesimals). רבים מן הפְּלַנֵטֶסימלים שנותרו אחרי היווצרות כוכבי הלכת היו לגרמי השמים שאנחנו מכנים היום בשם אסטרואידים ושביטים.
בחלקים הפנימיים יותר של הדיסקה, סמוך לשמש, הגז התחמם מאוד כתוצאה מחיכוך ומן הקרבה לשמש והמימן ויסודות קלים אחרים התאדו. כוכבי הלכת הקרובים לשמש נוצרו אפוא מן החומר היבש באופן יחסי שנותר. בעוד שגרמי השמיים היבשים והסלעיים בקרבת השמש גדלו והלכו, רחוק יותר, בערך במקום שבו מצויים כיום צדק וחגורת האסטרואידים, טמפרטורת הדיסקה הייתה נמוכה דיה להקפיא את המים ואת החומרים הנדיפים האחרים. אסטרונומים מכנים את הסף הזה בשם “קו השלג”. הדעה הרווחת היא, שרוב המים על כדור הארץ הגיעו מעבר לקו הזה, בממטרים של אסטרואידים ושביטים קרחוניים שהוטחו אולי אל האזורים הפנימיים של מערכת השמש על ידי כוכבי הלכת החיצוניים הגדולים בשלבי הסיום של תהליך היווצרות כוכבי הלכת.

ראיות הנוגעות לקווי שלג ולהתנגשויות בין פְּלַנֵטֶסימלים בשלבים מאוחרים התקבלו לאחרונה מתצפיות במערכות שמש אחרות שכוכבי הלכת שלהן עדיין נוצרים. כשמביטים בטלסקופ לעומק החלל הבין-כוכבי, אפשר לראות במרחקים את אותם תהליכים קמאיים שהתרחשו כאן במערכת השמש שלנו. ובכל זאת, היבטים רבים של המעשה המופלא של היווצרות האוקיינוסים של כדור הארץ עדיין לוטים בערפל ונחקרים במלוא המרץ. גם אם האוקיינוסים של כדור הארץ נראים נצחיים ובלתי משתנים, עדויות חדשות מקרבות אותנו לתשובה על השאלה בדיוק מתי ואיך נוצרו, ואם היו אלה שביטים, אסטרואידים או מנגנון אחר לגמרי שהביאו את כל המים האלה אל כוכב הלכת שלנו, שהיה פעם יבש.

כוכב לכת ימי יבש כקלף

במבט מן החלל, אפשר לחשוב שהשם המתאים ביותר לכדור הארץ הוא דווקא “כדור האוקיינוס”. מים מכסים יותר משני שלישים מפני השטח שלו ומרכיבים רבים מן היצורים השוכנים עליו. האוקיינוסים, שעומקם הממוצע ארבעה קילומטרים, מכילים די מים למלא כדור בקוטר גדול מ-1,300 קילומטרים. ובכל זאת, רבים מופתעים לגלות שכל מימי האוקיינוסים תופסים רק 0.02% ממסת כדור הארץ. כלומר, אילו היה כדור הארץ בואינג 777 שמשקלו 300 טונות, אז המסה של כל המים באוקיינוסים הייתה כשל נוסע אחד. המים המתוקים, האצורים במעטי הקרח שבקטבים, בעננים, בנהרות, באגמים, בקרקע ובבעלי החיים והצמחים שעל פני הכדור הם חלק אפסי מתוך זה.

יש עוד מים עמוק מתחתינו, בתוך מעטפת הסלעים המותכים של כוכב הלכת, שעומקה כ-3,000 קילומטרים, החל מתחת לקרום המוצק ועד סִפּו של גלעין הברזל הנוזלי. המים שם אינם נוזליים. הם אחוזים במבנים מולקולריים של סלעים ומינרלים “מְמויּמים” (hydrated) שנגררו אל מתחת לקרום בתהליכים טקטוניים. גם אם מקצת המים האלה, הכלואים בסלעים, יכולים לפרוץ מן המעטפת ולשוב אל פני הקרקע דרך הרי געש, רובם ככולם קבורים שם. עמוק עוד יותר, מצוי הגלעין הפנימי, המוצק והכבד, העשוי סגסוגת ברזל וניקל. ייתכן שהגלעין, שהמסה שלו היא כ-%30 ממסת כדור הארץ, מכיל אף יותר מים מן המעטפת, וזאת בצורת מימן שאלמלא החום והלחץ הכבירים היה נקשר לחמצן.

איש אינו יודע כמה מים יש בפנים כדור הארץ. שכן איננו יכולים לדגום שם והאומדנים על כמות המים העוברת מפני הקרקע פנימה ולהפך לקויים. סביר להניח שהמעטפת לבדה מכילה כמות מים השקולה למערכת האוקיינוסים, מה שמכפיל בעצם את מצאי המים העולמי. אבל גם כך, אם נוסיף את המים האלה לפני הקרקע, יהיו בידינו רק 0.04% ממסת כדור הארץ, או שני נוסעים בבואינג 777 העמוס. זה אולי נשמע מוזר, אבל כדור הארץ יבש בערך פי 100 יותר מעצם ישנה, שמכילה רק כמות זעירה של מים. ובכל זאת, יש להשיב על השאלה כיצד הגיעו לכאן מעט המים שברשותנו.

שביטים או אסטרואידים?
הואיל ומקובלת הסברה שבראשית ימיו היה כדור הארץ יבש אפילו יותר מהיום, חוקרים העוסקים במקור המים בעולם התמקדו בשלבים מאוחרים יחסית של היווצרותו, לאחר שנוצר הירח.

פני השטח של כדור הארץ הצעיר, בדומה לכוכבי הלכת הסלעיים האחרים במערכת השמש, בוודאי היו עדיין מותכים, לפחות בחלקם, עשרות מיליוני שנים ואף יותר לאחר היוולדו. ההתכה הייתה תוצאה של האנרגיה האדירה שזרמה אל כוכב הלכת באמצעות נחילים של פְּלַנֵטֶסימלים בגודל הרים שנפלו עליו. יש אמנם עדויות גאוכימיות לכך שאוקיינוס הסלעים המותכים (המַגְמָה) של כדור הארץ הכיל כמות מסוימת של מים, אבל סלע מותך ולוהט אינו מצטיין בשימורם, כך שמרבית הלחות של כדור הארץ הקדמון ושל הפְּלַנֵטֶסימלים בוודאי השתחררה בצורה של גז מיונן ושל אדים. חלק מן החומר הזה אבד בחלל, אבל חלק ממנו אולי נפל חזרה על הארץ ונכלא שוב בסלע לפני שנבלע עמוק במעטפת.

לימים, עוד פגיעות ענקיות שינו את מלאי המים שעל פני הקרקע ובקרבתם. בייחוד, נראה שכדור הארץ התנגש בעצם שגודלו כגודל מאדים לפני כ-4.5 מיליארד שנים, התנגשות שהעיפה ענן של חומר שהתקרר, התאחה ונעשה לירח. האנרגיה של ההתנגשות הגלובלית הזאת הסירה את רוב האטמוספרה, הרתיחה בבת אחת כל אוקיינוס של מים שהיה קיים ויצרה אוקיינוס של מַגמה בעומק מאות קילומטרים. אם כדור הארץ היה יבש בהיווצרותו ואם הכיל מים, המכה הקטלנית הזאת שיצרה את הירח ניקזה ממנו את כל המים שהיו בו בתחילה.

מתוך הידיעה הזאת, כבר מזמן מנסים מדענים למצוא מקור למים שהגיעו לכדור הארץ לאחר היווצרות המערכת של כדור הארץ והירח והתקררותה. מאז שנות ה-50 של המאה ה-20 כבר יודעים שהשביטים עשירים בקרח. הם נכנסים לאזורים הפנימיים של מערכת השמש משני מצבורים גדולים המצויים בשוליה: חגורת קויפר (המתחילה סמוך למסלולו הנוכחי של פלוטו) וענן אוּרט (Oort Cloud, המתחיל הרחק מעבר לחגורת קויפר ומגיע אולי עד חצי הדרך לכוכב הקרוב אלינו ביותר). אולי, סברו רבים מן החוקרים, השביטים הם המקור העיקרי למים בכדור הארץ.

אבל הרעיון הזה נתקל בקשיים בשנות ה-80 וה-90, כשמדדו החוקרים לראשונה את היחס בין שני האיזוטופים הנפוצים של מימן בשביטים מענן אוּרט. בגרעין של מימן רגיל (H) יש פרוטון אחד, ואילו בגרעין של האיזוטופ הכבד יותר, דאוטריום (D), יש בנוסף לפרוטון גם נויטרון אחד. שכיחותו היחסית של דאוטריום בהשוואה למימן רגיל היא טביעת אצבע שימושית, שאפשר להתחקות בעזרתה אחר תולדותיו של גרם שמים. לוּ האוקיינוס של כדור הארץ היה עשוי משביטים שהותכו, היחס בין דאוטריום למימן-(D/H) במולקולות המים המצויות בו היה אמור להיות קרוב לזה שבשביטים הנצפים היום. אבל בשביטים בענן אורט נמצאו יחסים גדולים פי שניים מזה שבמי ים רגילים. ברור אפוא שמקורם של רוב המים בכדור הארץ הוא אחר.

ואולם, בשנים האחרונות נמדדו יחסי D/H בשביטים מחגורת קויפר בעלי ערכים דומים לאלו של האוקיינוס של כדור הארץ, מה שאישש את הסברה ששביטים הם שהביאו את המים אליו. אבל כעת המטוטלת שוב מתרחקת מן השביטים. בשלהי 2014, הראו ממצאים מן החללית “רוזטה” ששיגרה סוכנות החלל האירופית שהיחס D/H בשביט 67P/צ’וריומוב-גרסימנקו גדול פי שלושה מזה של האוקיינוס, נקודה לזכות הסברה שהמקור החוץ-ארצי למים איננו שביטים. התוצאה הזאת, בצירוף טיעונים המבוססים על ניתוחי דינמיקה של מסלולי עצמים הנופלים על כדור הארץ מאזורים עתירי שביטים, מורים על כך שגם אם היו פה ושם שביטים שהביאו מים לכדור הארץ, לא סביר שזה היה המנגנון העיקרי של הבאתם.
אסטרואידים הם החלופה המתבקשת, ויש היום הסכמה רחבה בדבר היותם המקור למים בכדור הארץ. בדומה לשביטים, גם האסטרואידים הם פיסות של פְּלַנֵטֶסימלים קטנים שמהם הורכבו כוכבי הלכת. האסטרואידים של “החגורה הראשית”, החגים במסלולם בין מאדים לצדק, קרובים לכדור הארץ הרבה יותר מחגורת קויפר, וכשהם יוצאים מן המסלול, סיכוייהם לפגוע בארץ גדולים הרבה יותר. ההוכחה לכך מצויה על הירח הזרוע מכתשים מפגיעות אסטרואידים עתיקות. מטאוריטים, שבבי סלע המגיעים לפני הקרקע של כדור הארץ ומקורם באסטרואידים, גם הם ממלאים את מוזיאוני הטבע שלנו כתזכורת נוקבת לכך שכדור הארץ עדיין מופצץ מן החלל. חקר פיסות האסטרואידים הנדירות מספק הצצה הרחק אל ההיסטוריה שלהם ועוזר לקבוע האם אמנם הם אלה שמילאו את האוקיינוס של הארץ במים. מחקרים בסוגים מסוימים של מטאוריטים כבר הראו שיחסי ה-D/H שלהם תואמים את זה של מי הים.

מטאוריטים, כמו כורי מחצבתם האסטרואידים, מתאפיינים במגוון הרכבים ותכולות מים שונות. אסטרואידים מן האזור הקרוב אלינו בחגורה הראשית, שמרחקו מן השמש בערך כפול ממרחק כדור הארץ ממנה, מפיקים את רוב המטאוריטים הסלעיים, דַלֵי המים, שאנחנו חוקרים בכדור הארץ. מצד אחר, אסטרואידים מצדה הרחוק של החגורה, במרחק של יותר ממחצית הדרך בינינו לצדק, מכילים כמות מסוימת של מים. לאסטרואידים האלה יש נטייה להפיק מטאוריטים הקרויים כוֹנְדְריטים פחמניים, תלכידים של מינרלים ממוימים ופחמות (קרבונאטים), שבהם המים יכולים להוות כמה אחוזים ממסת הסלע. ההיסטוריה של המים בסלעים האלה עמדה בלב מחקרו של אחד מאִתנו (יאנג), מחקר המבוסס על תצפיות במים ומעברם בסלעים כאן, בכדור הארץ. המינרלים עתירי המים שבכוֹנְדְריטים הפחמניים צמחו מתגובות של סלעים עם מים נוזליים או גזיים, תגובות המתרחשות בטמפרטורות נמוכות, באופן יחסי, של כמה מאות מעלות צלזיוס. בכדור הארץ, מינרלים כאלה נוצרים כשמים מחלחלים בסלע נקבובי. המינרלים שבמטאוריטים הם עדות לתקופה שבה קרח ניתך וזרם במסת האם (matrix) של סלע האסטרואיד.

מקור החום שהתיך את כל הקרח היה קרוב לוודאי האיזוטופ הרדיואקטיבי אלומיניום-26, שהיה מצוי בשפע בראשית ימיה של מערכת השמש. אלומיניום-26 משחרר אנרגיה בשפע במשך כמה מיליוני שנים עד שהוא דועך ומומר לאיזוטופ מגנזיום-26. בשוליה הקרים של מערכת השמש הצעירה, מעבר לקו השלג, החום שפולטת הדעיכה של אלומיניום-26 היה גורם חשוב, אם כי קצר ימים, שעיצב את הגאולוגיה ואת ההידרולוגיה של אסטרואידים עתירי חומרים נדיפים. במשך כמה מיליוני שנים לאחר שנוצרה השמש, המים באסטרואידים רבים היו נוזליים, ותמכו במערכות סחרור הידרו-תרמיות כמו אלו המצויות בלועות געשיים לאורך הרכסים התת-ימיים בכדור הארץ. מינרלים ממוימים ופחמות אולי נוצרו כשתִּמְלַחַת חמה חלחלה דרך סדקים ובקעים באסטרואידים בזמן שהאיזוטופ הרדיואקטיבי חימם אותו. בשלבים המאוחרים ביותר של היווצרות כוכבי הלכת, כוח הכבידה של כוכבי הלכת הענקיים, המרוחקים מן השמש, פיזר חומר בכל רחבי מערכת השמש הצעירה. הוא הטיס אסטרואידים שהכילו מים פנימה, מעבר לקו השלג, אל כדור הארץ ואל כוכבי הלכת הסלעיים האחרים.

עדויות לערבוב חומרים כזה בשלבים המאוחרים של היווצרות מערכת השמש אנחנו מוצאים בכימיה של כדור הארץ ובזו של מאדים. עדות אחת כזאת מגיעה מן היסודות מקבוצת הפלטינה המכונים “אוהבי ברזל”, או סידֶרוֹפילים, מפני שהזיקה הכימית שלהם לברזל ולמתכות אחרות חזקה יותר מאשר לסלעים. בכדור הארץ החדש והמותך שלאחר היווצרות הירח, היסודות האלה היו אמורים להיגרר מטה בזרמי הברזל והניקל הדחוסים ששקעו ויצרו את גלעין כדור הארץ. אבל בפועל מצוי היום במעטפת כדור הארץ ואפילו בקרומו ריכוז נכבד להפליא של יסודות סידרופיליים, בכמויות המתאימות לחומר דמוי כוֹנְדְריט, כלומר לחומר שהגיע במטאוריטים מעבר לקו השלג. החומרים האלה מהווים כאחוז אחד ממסת כדור הארץ ומכיוון שלא שקעו אל הגרעין הם הגיעו כנראה לאחר שכוכב הלכת שלנו התקרר במידה מספקת להתהוות הגלעין בשלמותו. ה”ציפוי המאוחר” הזה של עצמים שפגעו בארץ מסביר איך ייתכן שיש לנו די פלטינה זמינה לטבעות נישואין ולממירים קטליטיים במכוניות. הוא יכול גם להסביר איך ייתכן שיש לנו די מים למלא את האוקיינוס. ככל הנראה, כל עולמות הסלע ולא רק כדור הארץ ומאדים הומטרו בשטף החומר הזה מחגורת האסטרואידים בשלבים האחרונים של התהוות כוכבי הלכת.

ואולם, נראה שיש פגם אחד מרכזי בתמונה המסודרת הזאת, שבה סיפקו האסטרואידים כמעט את כל המים בעולם. הבעיה מתבררת כשהחוקרים מתבוננים ביסודות גזיים כדוגמת קְסֶנון ואַרגון, הידועים כגזים אצילים, משום שהם אינם מגיבים כמעט עם שום יסוד אחר. בגלל האדישות הכימית הזאת יכולים הגזים האצילים לשמש כלי להתחקות אחר תהליכים פיזיקליים, מכיוון שהם חפים באופן יחסי מהשפעותיה המבלבלות של הכימיה. אם יש קשר הדוק בין כוכבי הלכת הסלעיים והאסטרואידים, הרי שהכמויות היחסיות של גזים אצילים אמורות להיות דומות בהם. אבל מבדיקת היחס בין כמות הקסנון לכמות הארגון במטאוריטים ובחומרים שנפלו לכדור הארץ מכוכבי לכת אחרים עולה שגם כדור הארץ וגם מאדים עניים בגזים האלה יחסית למטאוריטים.

בשנים האחרונות הועלו תשובות אפשריות רבות לחידת הגזים החסרים הזאת, ובהן כמה שאולי יטו את הכף שוב בכיוון הכתרת השביטים כספקים בפועל של המים ושל חומרים נדיפים אחרים. נכון לזמן כתיבת מאמר זה, החוקרים ממתינים בכיליון עיניים למדידות הראשונות של גזים אצילים בשביט, שאמורות להגיע מן המחקר שעושה “רוזטה” ב-67P/צ’וריומוב-גרסימנקו. המדידות האלה אולי יעזרו לנו להגיע סוף סוף למסקנה חותכת בדבר מקור האוקיינוס של כדור הארץ הארץ, אבל אם אפשר ללמוד משהו ממגמות העבר, אפשר שהן רק יעלו עוד שאלות קשות שישאירו את הפולמוס בעינו לעוד כמה עשרות שנים.

דיכוטומיה מדומה?

נראה שאין פתרון פשוט להתלבטות אם אסטרואידים או שביטים הם המקור לאוקיינוסים של כדור הארץ. ואולי הבעיה אינה בטבע אלא בשאלות שאנחנו שואלים עליו. ייתכן שהדיכוטומיה בין אסטרואידים ובין שביטים אינה חדה כפי שסברו עד כה. אחד מאִתנו (ג’ואיט) גילה לאחרונה, עם הנרי הסייה מן המכון לאסטרונומיה ואסטרופיזיקה של “אקדמיה סיניקה” בטייוואן, שביטים בחגורה הראשית: עצמים החגים בחגורת האסטרואידים אבל מפזרים אבק באופן מחזורי בכל הקפה כמו שביט. העצמים האלה, מתברר במפתיע, אוצרים קרח אף על פי שמסלולם מצוי בתחום שטוף השמש והעני בחומרים נדיפים שתוחם קו השלג. יותר מזה, כפי שהראינו, ייתכן שהשאלה האמיתית היא לא מדוע יש כל כך הרבה מים בכדור הארץ, אלא מדוע יש בו כל כך מעט. יש אינספור דרכים שבהן הייתה יכולה להגיע לכדור הארץ כמות המים הקטנה באופן יחסי שמצויה בו, דרכים התלויות מאוד בפרטים של תולדות כוכב הלכת, העצמים שהתנגשו בו ותנאי היווצרותם ההתחלתיים. ריבוי האפשרויות מאפשר תרחישים אחרים, אקזוטיים יותר, של הגעת המים, תרחישים שגם אם אינם סבירים, אי אפשר לשלול אותם בוודאות בינתיים.
לדוגמה, באופן תיאורטי, ייתכן שרוב המים בכדור הארץ היו בו כמעט מראשיתו. ממחקר חדש עולה האפשרות שיוני מימן מרוח השמש הצטברו לכדי מינרלים ממוימים על פניהם חסרי הצורה של חלקיקי אבק בין-כוכבי, ואלה הביאו את החומר המימי הזה אל כוכבי הלכת ואל אבני הבניין שמהם הורכבו מוקדם בתהליך ההיווצרות. אפילו כך, קשה להסביר בדיוק כיצד נשמר המאגר הקדמון הזה במעטפת וחלחל מעלה רק לאחר שהסתיימו ההתנגשויות הגדולות שעיצבו את צורתו של כוכב הלכת.

בזמן האחרון גם גרמי שמים גדולים יותר מרוב השביטים והאסטרואידים מעוררים עניין. כוכב הלכת הננסי קרס (Ceres), למשל, שרוחבו 900 קילומטרים, הוא האסטרואיד הגדול ביותר במערכת השמש שלנו. סבורים שכמחצית המסה של קֶרֶס היא מים. בתחילת 2014 צפו החוקרים במה שנראה כקיטור הפורץ מכוכב הלכת הננסי בקצב של כ-20,000 קילוגרם בשעה, עדות מכרעת לכך שקֶרֶס עשיר במים. מסת כדור הארץ גדולה מזו של קֶרֶס בערך פי 6,000. אם, כפי שמשערים לא מעט חוקרים, מחצית המסה של קֶרֶס היא מים, הרי שסך כל המים בכדור הארץ, על פני הקרקע ומתחתיהם, שקולה בערך לכמות המים האצורה בתוך חמישה עצמים דמויי קֶרֶס בלבד.

עצמים כאלה היו נפוצים הרבה יותר במערכת השמש הצעירה והכאוטית מכפי שהם היום, ולא קשה לתאר שכמה גופים כמו קֶרֶס מצאו את דרכם אל אזוריה הפנימיים ופגעו בארץ. היה די רק באחדים מהם כדי להעניק לכוכב הלכת שלנו את מתת האוקיינוס בלי שיזדקק לממטרים נוספים של אסטרואידים קטנים ושביטים. משימת Dawn של נאס”א החלה להקיף את קֶרֶס בראשית 2015, והיא אמורה לספק לנו מבט חדש, מקרוב, בקרח שבו ובגזים הנפלטים ממנו, וללא ספק גם יבול חדש לגמרי של הפתעות הנוגעות להיסטוריה של המים בכוכב הלכת שלנו ומחוצה לו.

על המחברים
דייוויד ג’ואיט (Jewitt) מתעניין באסטרונומיה מאז שממטר מטאורים מרהיב בשמי לונדון הרשים אותו מאוד כשהיה בן 7. הוא חבר באקדמיה האמריקנית הלאומית למדעים ופרופסור באוניברסיטת קליפורניה בלוס אנג’לס. ג’ואיט שותה הרבה מים (אבל רק כשהם בצורת קפה).
אדוארד ד’ יאנג (Young) הוא פרופסור לגאוכימיה וקוסמו-כימיה וחבר ב”מכון לכוכבי לכת וכוכבי לכת מחוץ למערכת השמש” של אוניברסיטת קליפורניה בלוס אנג’לס. הוא מחפש רמזים על מוצאה של מערכת השמש באמצעות חקר הכימיה של מטאוריטים, של התווך הבין-כוכבי ושל כוכבים אחרים בעזרת מכשירי מעבדה מתוחכמים ובעזרת הטלסקופים הגדולים בעולם.

בקיצור
חום ואור חזקים בקרבת השמש הצעירה הגבילו כמעט את כל המים בזמן היווצרות כוכבי הלכת לשוליים החיצוניים של מערכת השמש, והשאירו את העולמות הפנימיים יותר יבשים באופן יחסי.
המים בכדור הארץ הגיעו כנראה מאוחר יותר בממטרי אסטרואידים או שביטים. אבל הנתונים שבידינו מותירים מקום להשערות אחרות.
האופן המדויק שבו הגיעו לכאן המים עלול להישאר חידה בלתי פתורה עוד זמן. הדבר תלוי בשאלה אם ומתי נוכל להתחיל בחקר נרחב יותר של שאר מערכת השמש.
פתרון יחיד לשאלת מקור המים בכדור הארץ אפשר שלעולם לא יימצא.

עוד בנושא
A Population of Comets in the Main Asteroid Belt. Henry H. Hsieh and David Jewitt in Science, Vol. 312, pages 561–563; March 23, 2006.
Water and Astrobiology. Michael J. Mottl, Brian T. Glazer, Ralf I. Kaiser and Karen J. Meech in Chemie der Erde–Geochemistry, Vol. 67, No. 4, pages 253-282; December 2007.
Detection of Solar Wind–Produced Water in Irradiated Rims on Silicate Minerals. John P. Bardley et al. in Proceedings of the National Academy of Sciences USA, Vol. 111, No. 5, pages 1732–1735; February 4, 2014.

67P/Churyumov-Gerasimenko, a Jupiter Family Comet with a High D/H Ratio. K. Altwegg et al. in Science. Published online December 10, 2014.

פלוטו ומעבר לו, מייקל ד’ למוניק, סיינטיפיק אמריקן ישראל, פברואר-מארס 2015.
הכתבה התפרסמה באישור סיינטיפיק אמריקן ישראל

עוד בנושא באתר הידען:

• המים בכדור הארץ לא משביטים
• מים משביט או מאסטרואיד?
• מים וחומרים אורגניים על האסטרואיד תמיס