Da dove viene l'acqua?

Poco dopo il big bang , protoni, neutroni ed elettroni hanno sciamato in 10 miliardi di gradi di calore [fonte: NASA ]. In pochi minuti, l'idrogeno e poi l'elio, noti come elementi più leggeri, avevano preso forma da questi blocchi atomici in un processo chiamato nucleosintesi . (Anche il litio aveva un cammeo.) Gli elementi più pesanti non apparvero fino a molto tempo dopo, quando gli elementi più leggeri subirono la fusione all'interno delle stelle e durante le supernove. Nel tempo, le stelle hanno inviato onde dopo ondate di questi elementi più pesanti, compreso l'ossigeno, nello spazio dove si sono mescolati con gli elementi più leggeri.

Naturalmente, la formazione di molecole di idrogeno e ossigeno e la successiva formazione di acqua sono due cose diverse. Questo perché anche quando le molecole di idrogeno e ossigeno si mescolano, hanno comunque bisogno di una scintilla di energia per formare l'acqua. Il processo è violento e finora nessuno ha trovato un modo per creare acqua in sicurezza sulla Terra .

Allora come ha fatto il nostro pianeta ad essere coperto da oceani, laghi e fiumi? La semplice risposta è che ancora non lo sappiamo, ma abbiamo delle idee. Una proposta afferma che, quasi 4 miliardi di anni fa, milioni di asteroidi e comete si sono schiantati sulla superficie terrestre. Una rapida occhiata alla superficie butterata dal cratere della luna ci dà un'idea di come fossero le condizioni. La proposta dice che queste non erano rocce normali ma piuttosto l'equivalente di spugne cosmiche, cariche di acqua che è stata rilasciata all'impatto.

Mentre gli astronomi hanno confermato che gli asteroidi e le comete trattengono l'acqua, alcuni scienziati pensano che la teoria no. Si chiedono se potrebbero aver avuto luogo abbastanza collisioni per tenere conto di tutta l'acqua negli oceani terrestri. Inoltre, i ricercatori del California Institute of Technology hanno scoperto che l'acqua della cometa Hale-Bopp contiene molta più acqua pesante (nota anche come HDO, con un atomo di idrogeno, un atomo di deuterio e un atomo di ossigeno) rispetto agli oceani terrestri, ovvero le comete e gli asteroidi che hanno colpito la Terra erano molto diversi da Hale-Bopp, o la Terra ha ottenuto la sua acqua normale (ovvero H2O, due atomi di idrogeno e un atomo di ossigeno) in qualche altro modo.

Più di recente, gli astronomi potrebbero aver rivelato che il primo potrebbe essere vero. Usando le osservazioni dell'Osservatorio stratosferico per l'astronomia a infrarossi (SOFIA), un velivolo 747 convertito che vola ad alta quota con un telescopio a infrarossi di 2,7 metri (106 pollici) che sporge dalla sezione di coda, hanno scoperto che quando la cometa Wirtanen si avvicinò più La Terra nel dicembre 2018 stava scaricando vapore acqueo molto "simile all'oceano" nello spazio.

Wirtanen appartiene a una specifica famiglia di comete chiamate "comete iperattive" che sfogano più vapore acqueo nello spazio rispetto ad altre. I ricercatori lo hanno dedotto confrontando il rapporto tra H2O e HDO osservati. Gli oceani della Terra hanno un rapporto D / H molto specifico (rapporto deuterio / idrogeno) e sembra che Wirtanen condivida lo stesso rapporto. Poiché l'osservazione delle lunghezze d'onda dell'infrarosso dal suolo è impossibile (l'atmosfera terrestre blocca queste lunghezze d'onda), solo i telescopi spaziali e SOFIA (che vola sopra la maggior parte dell'atmosfera) possono effettuare osservazioni affidabili delle comete.

Un'altra proposta afferma che una giovane Terra è stata bombardata dall'ossigeno e da altri elementi pesanti prodotti dal sole. L'ossigeno combinato con l'idrogeno e altri gas rilasciati dalla Terra in un processo noto come degassamento , formando gli oceani e l'atmosfera terrestre lungo il percorso.

Un team di scienziati del Tokyo Institute of Technology giapponese ha escogitato un'altra teoria, secondo la quale uno spesso strato di idrogeno potrebbe aver ricoperto una volta la superficie terrestre, interagendo infine con gli ossidi nella crosta per formare gli oceani del nostro pianeta.

Infine, le simulazioni al computer riportate nel 2017 hanno suggerito un'origine più vicina per almeno un po 'd'acqua sul nostro pianeta. L'idea è che l'acqua potrebbe svilupparsi in profondità all'interno del mantello terrestre e alla fine sfuggire ai terremoti.

E così, anche se non possiamo dire con certezza come l'acqua sia arrivata sulla Terra, possiamo dire che siamo fortunati che lo abbia fatto.

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