„Woda otacza nas, spadając z nieba, pędząc korytami rzek, lejąc się z kranów, a jednak wielu z nas nigdy nie przestało pytać, skąd pochodzi. Odpowiedź jest skomplikowana, rozciągająca się daleko poza nadchodzący przypływ lub chmurę ciężką od deszczu i aż do samych początków wszechświata.
Wkrótce po wielkim wybuchu protony, neutrony i elektrony roiły się w 10 miliardach stopni ciepła. W ciągu kilku minut wodór, a następnie hel, znane jako lżejsze pierwiastki, przybrały kształt z tych atomowych klocków w procesie zwanym nukleosyntezą. (Cięższe pierwiastki pojawiły się dopiero znacznie później, gdy lżejsze elementy uległy fuzji we wnętrzach gwiazd i podczas supernowych. Z czasem gwiazdy wysyłały falę za falą tych cięższych pierwiastków, w tym tlenu, w przestrzeń kosmiczną, gdzie mieszały się one z pierwiastkami lżejszymi.
Reklama
Oczywiście, powstawanie cząsteczek wodoru i tlenu oraz późniejsze powstawanie wody to dwie różne rzeczy. Dzieje się tak dlatego, że nawet kiedy cząsteczki wodoru i tlenu mieszają się, nadal potrzebują iskry energii, aby utworzyć wodę. Proces ten jest gwałtowny i jak dotąd nikt nie znalazł sposobu na bezpieczne tworzenie wody na Ziemi.
Jak więc 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. Szybki rzut oka na pokrytą kraterami powierzchnię Księżyca daje nam wyobrażenie o tym, jakie panowały tam warunki. Propozycja mówi, że nie były to zwykłe skały, ale raczej odpowiednik kosmicznych gąbek, wypełnionych wodą, która została uwolniona podczas zderzenia.
Podczas gdy astronomowie potwierdzili, że asteroidy i komety zawierają wodę, niektórzy naukowcy uważają, że teoria nie jest prawdziwa. Poddają oni w wątpliwość, czy wystarczająca ilość zderzeń mogła mieć miejsce, aby uwzględnić całą wodę w ziemskich oceanach. 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 ziemskie oceany, co oznacza, że albo komety i asteroidy, które uderzyły w Ziemię były zupełnie inne niż Hale-Bopp, albo Ziemia otrzymała swoją zwykłą wodę (aka H20, dwa atomy wodoru i jeden atom tlenu) w jakiś inny sposób.
Najnowsze odkrycia astronomów wskazują, że to pierwsze może być prawdą. Wykorzystując obserwacje ze Stratosferycznego Obserwatorium Astronomii Podczerwonej (SOFIA) – przerobionego samolotu 747 latającego na dużej wysokości z 2,7-metrowym (106-calowym) teleskopem podczerwonym wystającym z części ogonowej – odkryli, że kiedy kometa Wirtanen zbliżyła się do Ziemi w grudniu 2018 r., wentylowała w przestrzeń bardzo „oceaniczną” parę wodną.
Wirtanen należy do specyficznej rodziny komet zwanych „hiperaktywnymi kometami”, które wentylują w przestrzeń więcej pary wodnej niż inne. Naukowcy wydedukowali to porównując stosunek obserwowanych H2O i HDO. Ziemskie oceany mają bardzo specyficzny stosunek D/H (stosunek deuteru do wodoru) i wygląda na to, że Wirtanen ma ten sam stosunek. Ponieważ obserwowanie długości fal podczerwonych z ziemi jest niemożliwe (atmosfera Ziemi blokuje te długości fal), tylko teleskopy kosmiczne i SOFIA (która leci ponad większością atmosfery) mogą dokonać wiarygodnych obserwacji komet.
Inna propozycja stwierdza, że młoda Ziemia była bombardowana przez tlen i inne ciężkie pierwiastki produkowane w Słońcu. Tlen połączył się z wodorem i innymi gazami uwolnionymi z Ziemi w procesie znanym jako odgazowanie, tworząc po drodze ziemskie oceany i atmosferę.
Zespół naukowców z japońskiego Tokyo Institute of Technology opracował jeszcze inną teorię, która stwierdza, że gruba warstwa wodoru mogła kiedyś pokryć powierzchnię Ziemi, ostatecznie współdziałając z tlenkami w skorupie ziemskiej, aby utworzyć oceany naszej planety.
Wreszcie, symulacje komputerowe zgłoszone w 2017 roku zasugerowały bliższe pochodzenie dla co najmniej niektórych wód na naszej planecie. Pomysł jest taki, że woda mogłaby rozwijać się głęboko w płaszczu Ziemi i ostatecznie uciec poprzez trzęsienia ziemi.
I tak, podczas gdy nie możemy powiedzieć z pewnością, jak woda pojawiła się na Ziemi, możemy powiedzieć, że mamy szczęście, że tak się stało.
Reklama
.