Air, air di mana-mana ... Para pelaut kuno yang dikapalkan oleh Coleridge terkendala oleh kurangnya air saat dikelilingi oleh lautan benda-benda itu, dan sementara 70% permukaan bumi memang ditutupi oleh air (yang 96% adalah air asin, karenanya bukan setetes air untuk minum) benar-benar ada tidak terlalu banyak - tidak jika dibandingkan dengan seluruh massa planet ini. Kurang dari 1% Bumi adalah air, yang tampaknya aneh bagi para ilmuwan karena, berdasarkan model konvensional tentang bagaimana Tata Surya terbentuk, seharusnya ada banyak lebih air yang tersedia di leher Bumi dari hutan ketika itu datang bersama. Jadi pertanyaannya telah melayang: mengapa Bumi begitu kering?
Menurut sebuah studi baru dari Space Telescope Science Institute di Baltimore, MD, jawabannya mungkin terletak di salju.
Itu garis salju, tepatnya. Wilayah di dalam sistem planet di luar suhu yang cukup dingin untuk es air, garis salju di tata surya kita saat ini terletak di tengah sabuk asteroid utama, antara orbit Mars dan Jupiter. Berdasarkan model konvensional tentang bagaimana Tata Surya berkembang, batas ini dulunya lebih dekat ke Matahari, 4,5 miliar tahun lalu. Tetapi jika memang demikian, maka Bumi seharusnya telah mengumpulkan lebih banyak es (dan karena itu air) ketika terbentuk, menjadi "dunia air" yang benar dengan massa air hingga 40 persen ... bukannya hanya satu.
Seperti yang dapat kita lihat hari ini, bukan itu masalahnya.
“PLanet seperti Uranus dan Neptunus yang terbentuk di luar garis salju terdiri dari puluhan persen air. Tapi Bumi tidak punya banyak air, dan itu selalu menjadi teka-teki. "
- Rebecca Martin, Space Science Telescope Institute
Sebuah studi yang dipimpin ahli astrofisika Rebecca Martin dan Mario Livio dari Space Telescope Science Institute meneliti kembali bagaimana garis salju di tata surya kita berevolusi, dan menemukan bahwa, dalam model mereka, Bumi adalah tidak pernah di dalam garis. Alih-alih tinggal di dalam daerah yang lebih hangat, lebih kering di dalam garis salju, dan jauh dari es.
"Tidak seperti model disk akresi standar, garis salju dalam analisis kami tidak pernah bermigrasi di dalam orbit Bumi," kata Livio. "Sebaliknya, ia tetap lebih jauh dari Matahari daripada orbit Bumi, yang menjelaskan mengapa Bumi kita adalah planet yang kering. Faktanya, model kami memperkirakan bahwa planet-planet terdalam lainnya, Merkurius, Venus, dan Mars, juga relatif kering. ”
Baca: Memikirkan Kembali Sumber Air Bumi
Model standar menyatakan bahwa pada hari-hari awal pembentukan cakram protoplanet terionisasi bahan di dalamnya secara bertahap jatuh ke arah bintang, menarik wilayah garis salju yang bergejolak ke dalam. Tetapi model ini tergantung pada energi bintang yang sangat panas yang sepenuhnya mengionisasi cakram - energi yang tidak dimiliki bintang muda, seperti Matahari kita, tidak punya.
"Kami berkata, tunggu sebentar, disk di sekitar bintang muda tidak terionisasi sepenuhnya," kata Livio. "Mereka bukan disk standar karena tidak ada cukup panas dan radiasi untuk mengionisasi disk."
"Para ahli astrofisika telah mengetahui cukup lama bahwa disk di sekitar objek bintang muda BUKAN disk akresi standar (yaitu, disk yang terionisasi dan turbulen di seluruh)," tambah Dr. Livio dalam email ke Space Magazine. “Model disk dengan zona mati telah dibangun oleh banyak orang selama bertahun-tahun. Namun, untuk beberapa alasan, perhitungan evolusi garis salju sebagian besar terus menggunakan model disk standar. ”
Tanpa piringan terionisasi penuh, materi tidak ditarik ke dalam. Alih-alih itu mengorbit bintang, memadatkan gas dan debu ke "zona mati" yang menghalangi material yang lebih dekat untuk mendekat. Gravitasi memampatkan materi zona mati, yang memanas dan mengeringkan es yang ada di luarnya. Berdasarkan penelitian tim, di wilayah kering inilah Bumi terbentuk.
Sisanya, seperti kata mereka, adalah air di bawah jembatan.
Hasil tim telah diterima untuk dipublikasikan dalam jurnal Pemberitahuan Bulanan dari Royal Astronomical Society.
Baca rilisnya di situs berita Hubble di sini, dan lihat makalah selengkapnya di sini.
Gambar utama: Bumi seperti yang terlihat oleh pesawat ruang angkasa MESSENGER sebelum pergi ke Merkurius pada tahun 2004. Laboratorium Fisika Terapan Universitas NASA / Johns Hopkins / Carnegie Institution of Washington. Gambar model disk: NASA, ESA, dan A. Feild (STScI). Gambar volume air tanah: Howard Perlman, USGS; ilustrasi globe oleh Jack Cook, Woods Hole Oceanographic Institution (©); Adam Nieman.
