Skąd woda na Ziemi? Jest nowa teoria...
Naukowcy z Arizona State University mają nową teorię na temat pochodzenia wody na Ziemi. Ich zdaniem, poza wodą którą przyniosły na naszą planetę planetoidy i ewentualnie komety, na Ziemi może być woda pochodząca bezpośrednio z gazów, pozostałych w otoczeniu Słońca po jego powstaniu. Do jej utworzenia przyczynił się wodór zgromadzony we wnętrzu naszej planety.
Hipoteza, opisana w pracy opublikowanej na łamach czasopisma "Journal of Geophysical Research: Planets" może pomóc w analizie procesów powstawania planet pozasłonecznych i ocenie szans na istnienie tam warunków, sprzyjających powstaniu życia.Pytanie, skąd pochodzi woda na Ziemi i jak się tu znalazła, spędza naukowcom sen z powiek od dawna. Obecnie przyjęte hipotezy stanowią, że została przyniesiona na naszą planetę z kosmosu, za sprawą spadających na jej powierzchnię planetoid i komet. Przekonują o tym między innymi wyniki badań izotopowych, pokazujące, że proporcja wodoru do jego cięższego izotopu, deuteru jest w ziemskich oceanach podobna, jak na planetoidach. Zdaniem Jun Wu, Stevena Descha i Petera Busecka ze School of Earth and Space Exploration i School of Molecular Sciences na Arizona State University, to jednak może być tylko część prawdy.
"Komety zawierają dużo lodu i mogą być źródłem części wody, planetoidy też zawierają wodę, choć nie w tak dużej ilości" - mówi Steven Desch. "Ale o źródłach wody w początkach Układu Słonecznego można też myśleć w inny sposób. Woda powstaje z wodoru i tlenu, na Ziemi tlenu jest dużo, wiec za źródło wody można uznać praktycznie każde źródło wodoru" - dodaje. Wodór był czołowym składnikiem mgławicy słonecznej, z której ostatecznie powstały i nasza gwiazda, i planety naszego układu, a mimo to, jak podkreśla pierwszy autor pracy, Jun Wu, nie przywiązywano do niego w dotychczasowych teoriach dostatecznej wagi.
Wyniki nowych analiz wskazują, że przynajmniej część z naszej wody może pochodzić bezpośrednio z chmur pyłu i gazu, które pozostały po utworzeniu się naszej gwiazdy w postaci tak zwanej mgławicy słonecznej. Autorzy pracy piszą, że owszem, badania proporcji wodoru do deuteru w wodzie oceanicznej przynoszą wyniki podobne do proporcji w planetoidach i to może nasuwać przypuszczenia, że cała woda dotarła na Ziemię właśnie za ich pośrednictwem, zwracają jednak uwagę na doniesienia wskazujące, że w przypadku wodoru głęboko pod powierzchnią, w płaszczu Ziemi, ta proporcja jest inna. Także gazy szlachetne spod powierzchni Ziemi mają skład izotopowy odziedziczony po mgławicy słonecznej.
By to wyjaśnić, naukowcy sformułowali nowy model teoretyczny formowania się Ziemi. Zgodnie z nim, przed miliardami lat wokół Słońca zaczęły pojawiać się nasączone wodą planetoidy, podczas gdy duża część gazu i pyłu pozostawała wciąż w formie mgławicy słonecznej. Planetoidy zderzały się i łączyły, tworząc między innymi planety, a energia ich zderzeń prowadziła do stapiania się ich powierzchni w postać magmy. Gazy z mgławicy słonecznej, w tym wodór i gazy szlachetne, były potem grawitacyjnie ściągane w pobliże tych dużych obiektów. Wodór, uboższy w deuter, niż ten wchodzący w skład pierwotnie obecnej w planetoidach wody rozpuszczał się w płynnej lawie i wnikał do wnętrza, także do stopionego żelaznego jądra. Wodór bogatszy w deuter pozostawał przy powierzchni. Tam też wodę dodawały uderzające w Ziemię komety i planetoidy.
Na szczęście wydaje się, że nie trzeba będzie zmieniać szkolnych podręczników. Sprawa dotyczy bowiem w przypadku naszej planety zaledwie około 2 proc. wody. Nowa teoria może mieć jednak konsekwencje dla naszego rozumienia procesu tworzenia się planet pozasłonecznych i oceny szans, że tam pojawią się warunki sprzyjające powstaniu życia. Wnioski dla planet pozasłonecznych mogą być bardzo interesujące. Nawet jeśli utworzyły się one w rejonach wokół gwiazd, gdzie nie było bogatych w wodę planetoid, prędzej czy później woda musiała się tam pojawić, może nie w takiej ilości jak na Ziemi, ale jednak...
Grzegorz Jasiński
