”Vattnet omger oss, det faller ner från himlen, forsar nerför flodbäddarna, rinner ut ur kranarna, men ändå har många av oss aldrig stannat upp och frågat sig var det kommer ifrån. Svaret är komplicerat och sträcker sig långt bortom en inkommande flodvåg eller ett moln som är tungt av regn och hela vägen tillbaka till universums ursprung.
Kort efter den stora smällen svärmade protoner, neutroner och elektroner i 10 miljarder graders värme . Inom några minuter hade väte och sedan helium, som kallas de lättare grundämnena, tagit form av dessa atomära byggstenar i en process som kallas nukleosyntes. (De tyngre grundämnena uppträdde inte förrän långt senare, när de lättare grundämnena fusionerades inuti stjärnor och under supernovor. Med tiden skickade stjärnorna våg efter våg av dessa tyngre grundämnen, inklusive syre, ut i rymden där de blandades med de lättare grundämnena.
Advertisering
Bildningen av väte- och syremolekyler och den efterföljande bildningen av vatten är naturligtvis två olika saker. Det beror på att även när väte- och syremolekyler blandas behöver de fortfarande en gnutta energi för att bilda vatten. Processen är våldsam, och hittills har ingen hittat ett sätt att på ett säkert sätt skapa vatten på jorden.
Hur kom det sig då att vår planet är täckt av hav, sjöar och floder? Det enkla svaret är att vi fortfarande inte vet, men vi har idéer. Ett förslag säger att för nästan 4 miljarder år sedan slog miljontals asteroider och kometer in i jordens yta. En snabb titt på månens kraterförsedda yta ger oss en uppfattning om hur förhållandena var. Förslaget går ut på att dessa inte var vanliga stenar utan snarare motsvarigheten till kosmiska svampar, laddade med vatten som frigjordes vid nedslaget.
Men medan astronomer har bekräftat att asteroider och kometer innehåller vatten, anser vissa forskare att teorin inte gör det. De ifrågasätter om tillräckligt många kollisioner kan ha ägt rum för att förklara allt vatten i jordens oceaner. Dessutom fann forskare från California Institute of Technology att vatten från kometen Hale-Bopp innehåller mycket mer tungt vatten (även kallat HDO, med en väteatom, en deuteriumatom och en syreatom) än jordens hav, vilket innebär att antingen var de kometer och asteroider som träffade jorden mycket annorlunda än Hale-Bopp, eller så har jorden fått sitt vanliga vatten (även kallat H20, med två väteatomer och en syreatom) på något annat sätt.
Senast nyligen kan astronomer ha avslöjat att det förstnämnda kan vara sant. Med hjälp av observationer från Stratospheric Observatory for Infrared Astronomy (SOFIA) – ett ombyggt 747-flygplan som flyger på hög höjd med ett 2,7 meter (106 tum) infrarött teleskop som sticker ut ur stjärtpartiet – fann de att när kometen Wirtanen närmade sig jorden närmast i december 2018, släppte den ut mycket ”oceanliknande” vattenånga i rymden.
Virtanen tillhör en särskild familj av kometer som kallas ”hyperaktiva kometer” som släpper ut mer vattenånga i rymden än andra. Forskarna härledde detta genom att jämföra förhållandet mellan observerad H2O och HDO. Jordens hav har ett mycket specifikt D/H-förhållande (deuterium/väte-förhållande), och det verkar som om Wirtanen har samma förhållande. Eftersom det är omöjligt att observera infraröda våglängder från marken (jordens atmosfär blockerar dessa våglängder) är det endast rymdteleskop och SOFIA (som flyger ovanför det mesta av atmosfären) som kan göra tillförlitliga observationer av kometer.
Ett annat förslag säger att en ung jord bombarderades av syre och andra tunga grundämnen som producerades i solen. Syret kombinerades med väte och andra gaser som frigjordes från jorden i en process som kallas avgasning och bildade på vägen jordens oceaner och atmosfär.
En grupp forskare från Japans Tokyo Institute of Technology har utarbetat ännu en teori, enligt vilken ett tjockt lager väte en gång kan ha täckt jordens yta och så småningom interagerat med oxider i jordskorpan för att bilda vår planets oceaner.
Slutligt har datorsimuleringar som rapporterades 2017 föreslagit ett närmare ursprung för åtminstone en del vatten på vår planet. Tanken är att vatten skulle kunna utvecklas djupt inne i jordens mantel och så småningom komma ut via jordbävningar.
Och även om vi inte med säkerhet kan säga hur vatten kom till jorden, kan vi säga att vi är lyckligt lottade att det gjorde det.
Advertisement