Ciekła woda pokrywa około 70 procent powierzchni Ziemi, co czyni planetę wyjątkową w Układzie Słonecznym. Ale skąd ta woda pochodzi, była trochę zagadką.
powiązana zawartość
- Diamenty oświetlają pochodzenie najgłębszych oceanów na Ziemi
- Space Rock Hunters zamierzają zaatakować Antarktydę
- Woda na Księżycu prawdopodobnie pochodzi z Ziemi
Na początku swojej historii powierzchnia Ziemi była tak gorąca, że każda woda wyparowałaby w kosmos. Naukowcy sądzili, że wszystko, co jest tutaj dzisiaj, musiało pochodzić z asteroid lub komet, które później uderzyły w chłodny świat.
Ale może nie. Nowa analiza w nauce sugeruje, że przynajmniej część obecnej wilgoci na Ziemi pochodzi z moczonych w wodzie cząstek pyłu uwięzionych głęboko w trakcie formowania się planety.
Aby dowiedzieć się, skąd pochodzi woda na Ziemi, naukowcy przyglądają się stosunkowi deuteru do wodoru w cząsteczkach H2O. Deuter jest izotopem wodoru, który zawiera proton i neutron w swoim rdzeniu, podczas gdy atom wodoru ma tylko proton.
Stosunek deuteru do wodoru we wszechświecie został ustalony wkrótce po Wielkim Wybuchu. Ale różne procesy mogą zmienić ten stosunek w niektórych lokalizacjach. Na Ziemi wodór może być usuwany z atmosfery przez wiatr słoneczny, a deuter można dodawać poprzez uderzenia kometarne.
„Wiemy, że na Ziemię w przeszłości uderzały jakieś dość duże rzeczy - wystarczy spojrzeć na liczbę kraterów na Księżycu, aby wyobrazić sobie, przez co przeszła Ziemia. Niektóre z oddziaływujących ciał mogły zawierać wodę bogatą w deuter ”, zauważa Lydia Hallis z University of Glasgow.
Jednak woda, która mogła zostać uwięziona głębiej w Ziemi, nie przeszedłaby tych procesów. Trudne jest znalezienie go - z powodu naszej rygorystycznej aktywności tektonicznej większość powierzchni planety została poddana recyklingowi w pewnym momencie swojej 4, 5-miliardowej historii, mieszając się ze zmienionymi materiałami na powierzchni.
Teraz Hallis i współpracownicy odkryli możliwe ślady starożytnej wody w skałach wulkanicznych z wyspy Baffin, Kanady i Islandii. Oba stanowiska mają lawę, która pochodzi z tej samej pióropuszu wulkanicznego, a izotopy helu i ołowiu wskazują, że skały te są pozostałościami starożytnego płaszcza Ziemi.
Jeśli skały te naprawdę nie zostały poddane recyklingowi geologicznemu, wówczas woda uwięziona w nich prawdopodobnie zachowuje pierwotny stosunek deuteru do wodoru na planecie. Po przeanalizowaniu skał bazaltowych splecionych z oliwinem zespół stwierdził, że ich proporcje były jednymi z najniższych, jakie kiedykolwiek odnotowano.
Ilustracja pokazuje skalistą planetę, taką jak Ziemia, formującą się w dysku resztek po urodzeniu gwiazdy. Takie planety kształtują się, gdy pył i gaz łączą się w dysku i poprzez zderzenia z innymi prymitywnymi ciałami skalistymi. (NASA / JPL-Caltech) Jak dotąd Hallis nie mierzył żadnych komet przy tak niskim stosunku. Podobne proporcje znaleziono jednak w niektórych meteorytach chondrytycznych, skałach pozostałych po formowaniu się planet. A naukowcy wiedzą z pomiarów Słońca, że pierwotny stosunek był również niski w wirującym dysku pyłu i gazu, który zlewał się, tworząc planety.
„Wygląda na to, że Ziemia odziedziczyła wodę bezpośrednio z pyłu w dysku”, mówi Hallis. „Dlatego woda na Ziemi została nagromadzona podczas formowania się planety, a nie dodawana później przez uderzenie w materiał bogaty w wodę”.
Niektóre marsjańskie meteoryty - kawałki płaszcza czerwonej planety - mogą mieć również niski stosunek deuteru do wodoru. Jeśli tak, „bezpośrednie nagromadzenie wody na protosolarnych ziarnach pyłu może być ważnym mechanizmem zatrzymywania wody w ciałach planetarnych”, mówi.
Dowiedz się więcej o tych badaniach w Deep Carbon Observatory.
