Skąd pochodzi woda?

Krótko po Wielkim Wybuchu protony, neutrony i elektrony zalały 10 miliardów stopni ciepła [źródło: NASA ]. W ciągu kilku minut wodór, a następnie hel, znany jako lżejsze pierwiastki, ukształtowały się z tych atomowych elementów budulcowych w procesie zwanym nukleosyntezą . (Lit również miał epizod). Cięższe pierwiastki pojawiły się znacznie później, kiedy lżejsze pierwiastki uległy fuzji wewnątrz gwiazd i podczas supernowych. Z biegiem czasu gwiazdy wysyłały kolejne fale tych cięższych pierwiastków, w tym tlenu, w przestrzeń kosmiczną, gdzie mieszały się z lżejszymi pierwiastkami.

Oczywiście tworzenie się cząsteczek wodoru i tlenu, a następnie woda to dwie różne rzeczy. Dzieje się tak, ponieważ nawet gdy cząsteczki wodoru i tlenu mieszają się, nadal potrzebują iskry energii, aby utworzyć wodę. Proces jest gwałtowny i jak dotąd nikt nie znalazł sposobu na bezpieczne tworzenie wody na Ziemi .

Jak więc doszło do tego, że nasza planeta została pokryta oceanami, jeziorami i rzekami? Prosta odpowiedź brzmi: nadal nie wiemy, ale mamy pomysły. Jedna z propozycji mówi, że prawie 4 miliardy lat temu miliony asteroid i komet uderzyły w powierzchnię Ziemi. Szybkie spojrzenie na pokrytą kraterami powierzchnię księżyca daje nam wyobrażenie o tym, jakie były tam warunki. Propozycja głosi, że nie były to zwykłe skały, ale raczej odpowiednik kosmicznych gąbek, wypełnionych wodą uwolnioną przy uderzeniu.

Chociaż astronomowie potwierdzili, że asteroidy i komety trzymają wodę, niektórzy naukowcy uważają, że nie. Zastanawiają się, czy mogło dojść do wystarczającej liczby kolizji, aby uwzględnić całą wodę w oceanach Ziemi. Ponadto naukowcy z California Institute of Technology odkryli, że woda z komety Hale-Bopp zawiera znacznie więcej ciężkiej wody (aka HDO, z jednym atomem wodoru, jednym atomem deuteru i jednym atomem tlenu) niż oceany ziemskie, czyli komety i asteroidy. które uderzyły w Ziemię były zupełnie inne niż Hale-Bopp, lub Ziemia otrzymała swoją zwykłą wodę (aka H20, dwa atomy wodoru i jeden atom tlenu) w inny sposób.

Niedawno astronomowie mogli ujawnić, że to pierwsze może być prawdą. Korzystając z obserwacji ze Stratospheric Observatory for Infrared Astronomy (SOFIA) - przerobionego samolotu 747 lecącego na dużych wysokościach z 2,7-metrowym (106-calowym) teleskopem podczerwonym wystającym z części ogonowej - odkryli, że kiedy kometa Wirtanen zbliżyła się najbliżej z Ziemia w grudniu 2018 r. Wypuszczała w przestrzeń kosmiczną bardzo „oceaniczną” parę wodną.

Wirtanen należy do szczególnej rodziny komet zwanych „kometami nadpobudliwymi”, które wypuszczają w przestrzeń więcej pary wodnej niż inne. Naukowcy wydedukowali to, porównując stosunek obserwowanych H2O i HDO. Oceany ziemskie mają bardzo specyficzny stosunek D / H (stosunek deuteru do wodoru) i wydaje się, że Wirtanen ma ten sam stosunek. Ponieważ obserwacja fal podczerwonych z ziemi jest niemożliwa (atmosfera ziemska blokuje te długości fal), tylko teleskopy kosmiczne i SOFIA (która lata nad większością atmosfery) mogą prowadzić wiarygodne obserwacje komet.

Inna propozycja mówi, że młoda Ziemia została zbombardowana tlenem i innymi ciężkimi pierwiastkami wytwarzanymi przez Słońce. Tlen łączy się z wodorem i innymi gazami uwalnianymi z Ziemi w procesie znanym jako odgazowanie , tworząc po drodze oceany i atmosferę Ziemi.

Zespół naukowców z japońskiego Tokyo Institute of Technology opracował kolejną teorię, która głosi, że gruba warstwa wodoru mogła kiedyś pokrywać powierzchnię Ziemi, ostatecznie wchodząc w interakcje z tlenkami w skorupie, tworząc oceany naszej planety.

Wreszcie symulacje komputerowe zgłoszone w 2017 r. Zasugerowały bliższe pochodzenie przynajmniej części wody na naszej planecie. Chodzi o to, że woda może rozwinąć się głęboko w płaszczu Ziemi i ostatecznie uciec przez trzęsienia ziemi.

I tak, chociaż nie możemy z całą pewnością powiedzieć, w jaki sposób woda dotarła na Ziemię, możemy powiedzieć, że mamy szczęście, że tak się stało.

Powiązane artykuły

Więcej świetnych linków