De onde vem a água?

May 29 2019
A água nos rodeia, caindo do céu e jorrando das torneiras, mas muitos de nós nunca perguntamos de onde vem. A resposta vem desde antes das marés e nuvens de tempestade até o big bang.
Você já se perguntou de onde veio toda essa água que desce as Cataratas do Niágara? [email protected]/Getty Images

A água nos rodeia, caindo do céu, correndo pelo leito dos rios, jorrando das torneiras, mas muitos de nós nunca pararam para perguntar de onde vem. A resposta é complicada, estendendo-se muito além de uma maré enchente ou uma nuvem carregada de chuva e todo o caminho de volta às origens do universo .

Pouco depois do big bang , prótons, nêutrons e elétrons se aglomeraram em um calor de 10 bilhões de graus [fonte: NASA ]. Em minutos, o hidrogênio e o hélio, conhecidos como os elementos mais leves, tomaram forma a partir desses blocos de construção atômicos em um processo chamado nucleossíntese . (O lítio também tinha um camafeu.) Os elementos mais pesados ​​só apareceram muito mais tarde, quando os elementos mais leves se fundiram dentro das estrelas e durante as supernovas. Com o tempo, as estrelas enviaram onda após onda desses elementos mais pesados, incluindo o oxigênio, para o espaço, onde se misturaram com os elementos mais leves.

Claro, a formação de moléculas de hidrogênio e oxigênio e a subsequente formação de água são duas coisas diferentes. Isso porque, mesmo quando as moléculas de hidrogênio e oxigênio se misturam, elas ainda precisam de uma centelha de energia para formar água. O processo é violento e até agora ninguém encontrou uma maneira de criar água com segurança na Terra .

Então, como nosso planeta foi coberto por oceanos, lagos e rios? A resposta simples é que ainda não sabemos, mas temos ideias. Uma proposta afirma que, quase 4 bilhões de anos atrás, milhões de asteróides e cometas se chocaram contra a superfície da Terra. Uma rápida olhada na superfície cheia de crateras da lua nos dá uma ideia de como eram as condições. A proposta é que essas não eram rochas normais, mas sim o equivalente a esponjas cósmicas, carregadas com água que foi lançada no impacto.

Embora os astrônomos tenham confirmado que asteróides e cometas retêm água, alguns cientistas acham que a teoria não. Eles questionam se colisões suficientes poderiam ter ocorrido para contabilizar toda a água nos oceanos da Terra. Além disso, pesquisadores do Instituto de Tecnologia da Califórnia descobriram que a água do cometa Hale-Bopp contém muito mais água pesada (também conhecida como HDO, com um átomo de hidrogênio, um átomo de deutério e um átomo de oxigênio) do que os oceanos da Terra, ou seja, os cometas e asteróides que atingiu a Terra eram muito diferentes de Hale-Bopp, ou a Terra obteve sua água regular (também conhecida como H20, dois átomos de hidrogênio e um átomo de oxigênio) de outra maneira.

Mais recentemente, os astrônomos podem ter revelado que o primeiro pode ser verdade. Usando observações do Stratospheric Observatory for Infrared Astronomy (SOFIA) - uma aeronave 747 convertida voando em alta altitude com um telescópio infravermelho de 2,7 metros (106 polegadas) saindo da cauda - eles descobriram que quando o cometa Wirtanen fez sua aproximação mais próxima com Em dezembro de 2018, a Terra estava liberando vapor de água muito "semelhante ao oceano" para o espaço.

Wirtanen pertence a uma família específica de cometas chamada "cometas hiperativos", que liberam mais vapor de água para o espaço do que outros. Os pesquisadores deduziram isso comparando a proporção de H2O e HDO observada. Os oceanos da Terra têm uma razão D / H muito específica (razão deutério / hidrogênio), e parece que Wirtanen compartilha dessa mesma proporção. Como observar comprimentos de onda infravermelhos do solo é impossível (a atmosfera da Terra bloqueia esses comprimentos de onda), apenas os telescópios espaciais e o SOFIA (que voa acima da maior parte da atmosfera) podem fazer observações confiáveis ​​de cometas.

Outra proposta afirma que uma jovem Terra foi bombardeada por oxigênio e outros elementos pesados ​​produzidos dentro do sol. O oxigênio se combinou com o hidrogênio e outros gases liberados da Terra em um processo conhecido como desgaseificação , formando os oceanos e a atmosfera da Terra ao longo do caminho.

Uma equipe de cientistas do Instituto de Tecnologia de Tóquio, do Japão, desenvolveu outra teoria, que afirma que uma espessa camada de hidrogênio pode ter coberto a superfície da Terra, eventualmente interagindo com óxidos na crosta para formar os oceanos do nosso planeta.

Finalmente, simulações de computador relatadas em 2017 sugeriram uma origem mais próxima para pelo menos parte da água em nosso planeta. A ideia é que a água poderia se desenvolver nas profundezas do manto da Terra e eventualmente escapar por meio de terremotos.

E assim, embora não possamos dizer com certeza como a água veio para a Terra, podemos dizer que temos sorte de ter vindo.

Muito mais informações

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Mais ótimos links

  • Tree Hugger: Ciclo da Água
  • NASA: o Big Bang
  • WebElements: Tabela Periódica Interativa de Elementos

Origens

  • Coghlan, Andy. "O planeta Terra produz sua própria água a partir do zero, nas profundezas do manto." NewScientist. 17 de janeiro de 2017 (25/05/2019) https://www.newscientist.com/article/2119475-planet-earth-makes-its-own-water-from-scratch-deep-in-the-mantle/
  • Graffiti Ambiental. "Mãe Terra: Água: a força vital de nosso planeta." (30/07/2010) http://www.environmentalgraffiti.com/ecology/mother-Earth-water-the-lifeblood-of-our-planet/586
  • Agência Espacial Europeia. "Quando a água líquida encheu os planetas?" 17 de janeiro de 2002. (30/07/2010) http://sci.esa.int/science-e/www/object/index.cfm?fobjectid=29255
  • Lenz, George. "H2O - O mistério, a arte e a ciência da água: a física da água na terra." Sweet Briar College. (30/07/2010) http://witcombe.sbc.edu/water/physicsEarth.html
  • Muir, Hazel. "A água da Terra é produzida em casa, não no espaço." NewScientist. 25 de setembro de 2007. (30/07/2010) http://www.newscientist.com/article/dn12693
  • NASA. "Cometa fornece novas pistas sobre as origens dos oceanos da Terra." 23 de maio de 2019. (25/05/2019) https://www.jpl.nasa.gov/news/news.php?feature=7409
  • NASA. "A água da Terra provavelmente não veio de cometas." (30/07/2010) http://www2.jpl.nasa.gov/comet/news98.html
  • NASA. "Testes do Big Bang: os elementos leves." (30/07/2010) http://map.gsfc.nasa.gov/universe/bb_tests_ele.html
  • NASA. "Quando e como surgiram os elementos da vida no Universo?" (30/07/2010) http://science.nasa.gov/astrophysics/big-questions/when-and-how-did-the-elements-of-life-in-the-universe-arise/
  • SpaceDaily. "Quando a água líquida encheu os planetas." 21 de janeiro de 2002. (30/07/2010) http://www.spacedaily.com/news/early-Earth-02b.html