Имамо комете и астероиде како бисмо се захвалили Земљиној води, према најчешћој теорији научника. Али то није тако исечено и осушено. Још је помало мистерија, а ново истраживање сугерира да није сва вода Земље допремљена на нашу планету на тај начин.
Водоник је најзаступљенији елемент у свемиру и он је у средишту питања око Земљине воде. Ову нову студију водио је Петер Бусецк, професор регентске школе за истраживање Земље и Свемира и Школа молекуларних наука на Државном универзитету у Аризони. У њему аутори сугеришу да је водоник, бар делимично, дошао из соларне маглице, облак гаса и прашине преостали након формирања Сунца.
Пре него што истражимо детаље ове нове студије, корисно је погледати дуготрајну теорију коју она може заменити.
Дуго времена је већина научника веровала да верзија воде из порекла комета и астероиди потиче из воде овде на Земљи. Све започиње формирањем Сунца.
Када се Сунце формирало из молекуларног облака, оно је прогутало већи део материјала у облаку, остављајући мало преосталог за све остало: планете, астероиде и комете. Једном када је Сунце почело са фузијом, снажни соларни ветар послао је доста водоника из својих спољашњих слојева онкрај места где су данас унутрашње стеновите планете - Меркур, Венера, Земља и Марс.
То је царство гасних дивова и што је још важније, комета и астероида. Комете су ледена, каменита тела, за која се сматра да садрже знатне количине водоника који је тамо издувао рано Сунце, а такође и астероиди, мада у мањој мери. Они су постали значајан резервоар водоника.
Када се Земља формирала, то је била растопљена кугла, а њена површина је задржала у том стању опетованим сударом астероида. За сада тако добро, јер је рани Сунчев систем био много хаотичније место него сада. Како су астероиди и комете ударили по овој врућој Земљи, вода и водоник у њој су испрали у свемир. Како се Земља временом хладила, вода из судара комете и астероида је могла да се на Земљи кондензира, а не да се избаци у свемир. Вода се заглавила около.
Докази за то налазе се у омјерима изотопа. Однос тешког хидроген изотопског деутеријума и нормалног водоника је хемијски потпис. Два воде воде у истом омјеру морају имати исто поријекло, размишља размишљање. И Земљини океани имају исти омјер као и вода на астероидима.
То је врло поједностављена верзија широко постављене теорије о томе како је вода доспела на Земљу.
Али научници су заблуде и увек покушавају да имају боље, темељније разумевање ствари. Испитивали су теорију "вода из комета" прије него што је изашла ова најновија студија.
Још 2014. године, неки научници су то питање проучавали гледајући метеорите различитих животних доба. (Метеорити су само астероиди који су погодили Земљу.) Прво су погледали оно што је познато као „метеорити угљеничних хондрита“. Они су најстарији које знамо и формирали су се приближно у исто време као и Сунце. Они су основни грађевни блокови Земље.
Затим су проучавали метеорите за које мислимо да потичу из великог астероида Весте. Веста се формирала у истом региону као и Земља, око 14 милиона година након рођења Сунчевог система. Према овој студији из 2014. године, древни метеорити су подсећали на главни састав Сунчевог система и имају пуно воде у њима, тако да су их сматрали извором воде Земље.
Мерења у овој студији из 2014. показала су да ови метеорити имају исту хемију као и хондрити угљеника и стене пронађени на Земљи. Закључили су да су угљенични хондрити највјероватнији чест извор воде. Тада је Хорст Марсцхалл, један од аутора студије, рекао: „Студија показује да се Земљина вода највероватније акредитовала истовремено са стеном. Планета се формирала као мокра планета са водом на површини. " Тим који стоји иза ове студије признао је да су неке наше воде настале од удара.
Што нас доводи до ове нове студије која појачава закључке из 2014. године.
Аутори ове нове студије кажу да океани и њихови омјери изотопа можда неће испричати читаву причу. "То је помало слепа тачка у заједници", рекао је Стевен Десцх, професор астрофизике у школи за истраживање Земље и свемира на Државном универзитету Аризона у држави Темпе у Аризони. „Кад људи мере омер деутеријум-водоник у океанској води и виде да је прилично близу ономе што видимо код астероида, увек је било лако веровати да све долази од астероида.“ Тешко их је кривити; то је прилично убедљив доказ.
„То је помало слепа тачка у заједници.“ - Стевен Десцх, Школа истраживања земље и свемира, АСУ.
Десцх и други аутори ове нове студије указују на истраживање објављено 2015. године које показује да Земљини океани можда нису репрезентативни за Земљину првобитну воду. Океани су се можда кретали између површине и дубљег резервоара воде, дубоко у Земљи. Ово је можда временом променило омјер, а то може значити да ова дубља вода представља бар део праве првобитне воде Земље. А та вода је можда дошла директно из соларне маглице, уместо удара комете и астероида.
Студија развија нови теоријски модел формирања Земље како би објаснио ове разлике између водоника у Земљиним океанима и на граници језгре и плашта.
Овај нови модел приказује велике астероиде записане водом формиране у планете пре милијарде година у соларној магли која се врти око Сунца. Ови планетарни ембриони су претрпели секвенцијални судар и брзо су расли. На крају, кажу, довољно снажан судар истопио је површину највећег ембриона у океан магме. Овај највећи заметак постао је Земља.
Овај велики ембрион имао је довољно гравитације да се држи на атмосфери, а привлачио је гасове, укључујући и водоник, најобилнији, из соларне маглице да би га формирао. Водоник у соларној маглици садржи мање деутеријума и лакши је од астероидног водоника. Растворио се у растопљено гвожђе магме океана на Земљи.
Водоник је извучен у средиште Земље процесом названим изотопска фракција. Водоник привлачи гвожђе и гвожђе је достављало земљино језгро. Деутеријум, тешки изотоп водоника, остао је у магми, која се хладила да би формирала Земљин плашт. Стални утицаји донели су више воде и масе на Земљу, све док није достигао масу каква је данас.
Кључна поанта овог новог модела је да се водоник у земљиној језгри разликује од водоника у плашту и у океанима. Вода у језгри има много мање деутеријума. Али шта то све значи?
Нови модел омогућио је ауторима да процене количине воде које су настале од удара астероида како Земља расте и развија се, у поређењу са количином соларне маглице када се Земља формирала. Њихов закључак? "На сваких 100 молекула Земљине воде има један или два који долазе из соларне маглице", рекао је Јун Ву, асистент научног училишта за молекуларне науке и Школу за истраживање Земље и свемира на Државном универзитету у Аризони и ко-водитељ студија.
Ова студија је нова перспектива планетарне формације, развоја и како рани живот може процветати на младој планети.
„Овај модел сугерише да ће се неизбежно стварање воде вероватно догодити на било којој довољно великој каменитој егзопланети у екстрасоларним системима. Мислим да је ово врло узбудљиво. " - Јун Ву, Школа молекуларних наука и Школа истраживања земље и свемира на АСУ, ко-водећи аутор.
Раније смо мислили да би једине планете које би на њима могле имати живот требало да буду у соларном систему богатом астероидима и кометама који носе воду. Али то можда није случај. У другим соларним системима немају све планете сличне Земљи приступ астероидима који су напуњени водом. Нова студија сугерира да би било која егзопланета која могу да настањују добити воду из соларне маглице у свом систему. Земља скрива већину воде у својој унутрашњости. Земља има око два океана у свом плашту и 4 или 5 у свом језгру. Егзопланете су можда сличне.
"Овај модел сугерише да ће се неизбежно стварање воде вероватно догодити на било којој довољно великој стеновитој егзопланети у екстрасоларним системима", рекао је Ву. "Мислим да је ово врло узбудљиво."
Међутим, у овом новом моделу постоји једна упозоравајућа тачка, која укључује фракционисање водоника. Није добро схваћено како се однос деутеријума и водоника мења када се елемент растопи у гвожђу, што је у средишту овог новог модела. То је требало проценити у овој новој студији.
Све у свему, нова студија добро се уклапа у остала истраживања Земљине воде. Након што се више ради на фракционисању водоника, нови модел се може строго тестирати.
- Изјава за штампу АГУ: „Научници теоретизирају нову причу о пореклу Земљине воде“
- Истраживачки рад: „Поријекло воде Земље: Цхондритиц Инхеританце Плус Небуларно угађање и складиштење водоника у језгру“
- Истраживачки рад: „Доказ за исконску воду у дубоком плашту Земље“
- Истраживачки рад: „Рана акреција воде у унутрашњем соларном систему из извора који наликују угљеничном хондриту“
- Википедија: Формирање и еволуција Сунчевог система
- Википедиа: 4 Веста
