“Víz vesz körül minket, hull az égből, rohan a folyómedrekben, ömlik a csapokból, és mégis sokan közülünk soha nem álltak meg, hogy megkérdezzék, honnan jön. A válasz bonyolult, messze túlmutat egy beáramló árhullámon vagy egy esőtől nehéz felhőn, és egészen az univerzum kezdetéig nyúlik vissza.
Röviddel az ősrobbanás után a protonok, neutronok és elektronok 10 milliárd fokos hőségben nyüzsögtek. Perceken belül a nukleoszintézisnek nevezett folyamat során ezekből az atomi építőelemekből alakot öltött a hidrogén, majd a hélium, a könnyebb elemek. (A lítium is szerepelt.) A nehezebb elemek csak jóval később jelentek meg, amikor a könnyebb elemek a csillagok belsejében és a szupernóvák során fúzióra kerültek. Idővel a csillagok hullámról hullámra küldték ki az űrbe ezeket a nehezebb elemeket, köztük az oxigént is, ahol keveredtek a könnyebb elemekkel.
Hirdetés
A hidrogén- és oxigénmolekulák kialakulása és a víz későbbi keletkezése persze két különböző dolog. Ez azért van, mert még ha a hidrogén- és oxigénmolekulák keverednek is, akkor is szükségük van egy szikra energiára ahhoz, hogy víz keletkezzen. A folyamat erőszakos, és eddig senki sem találta meg a Földön a víz biztonságos létrehozásának módját.
Hogyan alakult ki tehát, hogy bolygónkat óceánok, tavak és folyók borítják? Az egyszerű válasz az, hogy még mindig nem tudjuk, de vannak ötleteink. Az egyik javaslat szerint közel 4 milliárd évvel ezelőtt aszteroidák és üstökösök milliói csapódtak a Föld felszínébe. Egy gyors pillantás a Hold kráterekkel tarkított felszínére képet ad arról, hogy milyenek voltak a körülmények. A javaslat szerint ezek nem normális kőzetek voltak, hanem inkább a kozmikus szivacsok megfelelői, tele vízzel, amely a becsapódáskor felszabadult.
Míg a csillagászok megerősítették, hogy az aszteroidák és üstökösök vizet tartalmaznak, egyes tudósok szerint az elmélet nem. Megkérdőjelezik, hogy elegendő ütközés történhetett-e ahhoz, hogy a Föld óceánjaiban lévő összes vízről számot adjon. A California Institute of Technology kutatói azt is megállapították, hogy a Hale-Bopp üstökösből származó víz sokkal több nehézvizet (más néven HDO, egy hidrogén-, egy deutérium- és egy oxigénatomot tartalmaz) tartalmaz, mint a földi óceánok, ami azt jelenti, hogy vagy a Földbe csapódott üstökösök és aszteroidák nagyon különbözőek voltak, mint a Hale-Bopp, vagy a Föld más módon jutott rendes vízhez (más néven H20, két hidrogén- és egy oxigénatom).
Legutóbb a csillagászok talán felfedték, hogy az előbbi lehet igaz. A Stratospheric Observatory for Infrared Astronomy (SOFIA) – egy nagy magasságban repülő, átalakított 747-es repülőgép, amelynek farokrészéből egy 2,7 méteres (106 hüvelykes) infravörös távcső lóg ki – megfigyeléseit felhasználva megállapították, hogy amikor a Wirtanen üstökös 2018 decemberében legközelebb került a Földhöz, nagyon “óceánszerű” vízgőzt eresztett az űrbe.
A Wirtanen az üstökösök egy speciális családjába tartozik, az úgynevezett “hiperaktív üstökösök” közé, amelyek több vízgőzt eresztenek az űrbe, mint mások. A kutatók a megfigyelt H2O és HDO arányának összehasonlításával következtettek erre. A Föld óceánjainak nagyon specifikus D/H-aránya (deutérium/hidrogén arány) van, és úgy tűnik, hogy a Wirtanen esetében ez az arány megegyezik. Mivel az infravörös hullámhosszak megfigyelése a földről lehetetlen (a Föld légköre blokkolja ezeket a hullámhosszakat), csak az űrteleszkópok és a SOFIA (amely a légkör nagy része felett repül) tud megbízható megfigyeléseket végezni az üstökösökről.
Egy másik javaslat szerint a fiatal Földet a Napban keletkezett oxigén és más nehéz elemek bombázták. Az oxigén egy gáztalanításnak nevezett folyamat során egyesült a Földből felszabaduló hidrogénnel és más gázokkal, és eközben kialakultak a Föld óceánjai és légköre.
A japán Tokiói Technológiai Intézet tudóscsoportja egy újabb elméletet dolgozott ki, amely szerint egykor vastag hidrogénréteg boríthatta a Föld felszínét, amely végül a kéregben lévő oxidokkal kölcsönhatásba lépve alakította ki bolygónk óceánjait.
Végül a 2017-ben ismertetett számítógépes szimulációk egy közelebbi eredetre utalnak a bolygónkon lévő víz legalább egy részének eredetére. Az elképzelés szerint a víz a Föld köpenyének mélyén alakulhatott ki, és végül földrengéseken keresztül távozhatott.
És így, bár nem tudjuk biztosan megmondani, hogyan került a víz a Földre, azt mondhatjuk, hogy szerencsések vagyunk, hogy így történt.
Hirdetés