น้ำมาจากไหน?

ไม่นานหลังจากเกิดบิ๊กแบงโปรตอนนิวตรอนและอิเล็กตรอนเข้ามารวมตัวกันด้วยความร้อน 10 พันล้านองศา [ที่มา: NASA ] ภายในไม่กี่นาทีไฮโดรเจนและฮีเลียมหรือที่เรียกว่าธาตุที่เบากว่าได้นำรูปร่างจากโครงสร้างอะตอมเหล่านี้ไปใช้ในกระบวนการที่เรียกว่าการสังเคราะห์นิวคลีโอซิส (ลิเธียมก็มีจี้เช่นกัน) องค์ประกอบที่หนักกว่าจะไม่ปรากฏจนกระทั่งในเวลาต่อมาเมื่อองค์ประกอบที่เบากว่าได้รับการหลอมรวมภายในดวงดาวและในช่วงซูเปอร์โนวา เมื่อเวลาผ่านไปดาวฤกษ์จะส่งคลื่นตามคลื่นขององค์ประกอบที่หนักกว่าเหล่านี้รวมทั้งออกซิเจนออกไปในอวกาศซึ่งพวกมันผสมกับองค์ประกอบที่เบากว่า

แน่นอนว่าการก่อตัวของโมเลกุลของไฮโดรเจนและออกซิเจนและการก่อตัวของน้ำในภายหลังเป็นสองสิ่งที่แตกต่างกัน นั่นเป็นเพราะแม้ว่าโมเลกุลของไฮโดรเจนและออกซิเจนจะผสมกัน แต่ก็ยังต้องการประกายแห่งพลังงานเพื่อสร้างน้ำ กระบวนการนี้เป็นกระบวนการหนึ่งความรุนแรงและจนถึงขณะนี้ไม่มีใครได้พบวิธีที่จะได้อย่างปลอดภัยสร้างน้ำบนโลก

แล้วโลกของเราถูกปกคลุมไปด้วยมหาสมุทรทะเลสาบและแม่น้ำได้อย่างไร? คำตอบง่ายๆคือเรายังไม่รู้ แต่เรามีความคิด ข้อเสนอหนึ่งระบุว่าเมื่อเกือบ 4 พันล้านปีก่อนดาวเคราะห์น้อยและดาวหางหลายล้านดวงพุ่งชนพื้นผิวโลก การมองอย่างรวดเร็วที่พื้นผิวหลุมอุกกาบาตของดวงจันทร์ทำให้เราทราบว่าสภาพเป็นอย่างไร ข้อเสนอกล่าวว่าสิ่งเหล่านี้ไม่ใช่หินธรรมดา แต่เป็นสิ่งที่เทียบเท่ากับฟองน้ำจักรวาลซึ่งเต็มไปด้วยน้ำที่ปล่อยออกมาเมื่อได้รับผลกระทบ

ในขณะที่นักดาราศาสตร์ยืนยันว่าดาวเคราะห์น้อยและดาวหางอุ้มน้ำไว้ แต่นักวิทยาศาสตร์บางคนคิดว่าทฤษฎีนี้ไม่มี พวกเขาตั้งคำถามว่าจะมีการชนกันเพียงพอหรือไม่ที่จะทำให้เกิดน้ำทั้งหมดในมหาสมุทรของโลก นอกจากนี้นักวิจัยจากสถาบันเทคโนโลยีแห่งแคลิฟอร์เนียพบว่าน้ำจากดาวหาง Hale-Bopp มีน้ำที่หนักกว่ามาก (หรือที่เรียกว่า HDO ซึ่งมีไฮโดรเจนอะตอมหนึ่งอะตอมดิวทีเรียมหนึ่งอะตอมและออกซิเจนหนึ่งอะตอม) มากกว่ามหาสมุทรของโลกซึ่งหมายถึงดาวหางและดาวเคราะห์น้อย ที่ชนโลกแตกต่างจากเฮล - บ็อปป์มากหรือโลกมีน้ำปกติ (หรือที่เรียกว่า H20, ไฮโดรเจนสองอะตอมและออกซิเจนหนึ่งอะตอม) ด้วยวิธีอื่น

ล่าสุดนักดาราศาสตร์อาจเปิดเผยว่าอดีตอาจเป็นเรื่องจริง โดยใช้การสังเกตการณ์จาก Stratospheric Observatory for Infrared Astronomy (SOFIA) ซึ่งเป็นเครื่องบิน 747 ที่ดัดแปลงแล้วซึ่งบินอยู่ที่ระดับความสูงโดยมีกล้องโทรทรรศน์อินฟราเรด 2.7 เมตร (106 นิ้ว) ยื่นออกมาจากส่วนหาง - พวกเขาพบว่าเมื่อดาวหางเวิร์ ธ เทนเข้าใกล้ที่สุดกับ โลกในเดือนธันวาคมปี 2018 ได้ระบายไอน้ำ "คล้ายมหาสมุทร" ออกสู่อวกาศ

Wirtanen อยู่ในตระกูลดาวหางเฉพาะที่เรียกว่า "ดาวหางไฮเปอร์แอคทีฟ" ซึ่งระบายไอน้ำออกสู่อวกาศมากกว่าดวงอื่น ๆ นักวิจัยสรุปได้โดยการเปรียบเทียบอัตราส่วนของ H2O และ HDO ที่สังเกตได้ มหาสมุทรของโลกมีอัตราส่วน D / H ที่เฉพาะเจาะจงมาก (อัตราส่วนดิวเทอเรียม / ไฮโดรเจน) และปรากฏว่า Wirtanen มีอัตราส่วนเดียวกัน เนื่องจากการสังเกตความยาวคลื่นอินฟราเรดจากพื้นดินเป็นไปไม่ได้ (บรรยากาศของโลกปิดกั้นความยาวคลื่นเหล่านี้) มีเพียงกล้องโทรทรรศน์อวกาศและ SOFIA (ซึ่งบินอยู่เหนือบรรยากาศส่วนใหญ่) เท่านั้นที่สามารถสังเกตการณ์ดาวหางที่เชื่อถือได้

อีกข้อเสนอหนึ่งระบุว่าโลกที่ยังเยาว์วัยถูกถล่มด้วยออกซิเจนและธาตุหนักอื่น ๆ ที่เกิดขึ้นภายในดวงอาทิตย์ ออกซิเจนรวมกับไฮโดรเจนและก๊าซอื่น ๆ ที่ปล่อยออกมาจากโลกในกระบวนการที่เรียกว่าdegassingก่อตัวเป็นมหาสมุทรและชั้นบรรยากาศของโลกระหว่างทาง

ทีมนักวิทยาศาสตร์จากสถาบันเทคโนโลยีแห่งโตเกียวของญี่ปุ่นได้คิดค้นทฤษฎีอื่นซึ่งระบุว่าชั้นของไฮโดรเจนที่หนาอาจเคยปกคลุมพื้นผิวโลกในที่สุดก็มีปฏิกิริยากับออกไซด์ในเปลือกโลกเพื่อสร้างมหาสมุทรของโลกของเรา

ในที่สุดการจำลองทางคอมพิวเตอร์ที่รายงานในปี 2560 ได้ชี้ให้เห็นถึงแหล่งกำเนิดที่ใกล้กว่าอย่างน้อยที่สุดสำหรับน้ำบนโลกของเรา แนวคิดก็คือน้ำสามารถพัฒนาลึกเข้าไปในเสื้อคลุมของโลกและในที่สุดก็สามารถหนีจากแผ่นดินไหวได้

ดังนั้นในขณะที่เราไม่สามารถพูดได้อย่างชัดเจนว่าน้ำมาถึงโลกได้อย่างไร แต่เราสามารถพูดได้ว่าเราโชคดีที่เป็นเช่นนั้น

บทความที่เกี่ยวข้อง

ลิงค์ที่ยอดเยี่ยมเพิ่มเติม