Вы когда-нибудь задумывались, откуда именно берется вода, протекающая по Ниагарскому водопаду?
Вода окружает нас, падает с неба, устремляется вниз по руслу реки, льется из-под крана, и все же многие из нас никогда не задумывались, чтобы спросить, откуда она взялась. Ответ сложный, простирающийся далеко за пределы прилива или облака, наполненного дождем, и вплоть до самых истоков вселенной.
Вскоре после большого взрыва протоны, нейтроны и электроны подверглись воздействию в 10 миллиардов градусов тепла. В течение нескольких минут водород и затем гелий, известные как более легкие элементы, сформировались из этих атомных строительных блоков в процессе, называемом нуклеосинтезом.
Более тяжелые элементы появились гораздо позже, когда более легкие элементы слились внутри звезд и во время сверхновых. Со временем звезды посылали волну за волной этих более тяжелых элементов, включая кислород, в космос, где они смешивались с более легкими элементами.
Конечно, образование молекул водорода и кислорода и последующее образование воды - это две разные вещи. Это потому, что даже когда молекулы водорода и кислорода смешиваются, им все равно нужна искра энергии для образования воды. Процесс является насильственным, и до сих пор никто не нашел способа безопасно создавать воду на Земле.
Так как наша планета оказалась покрытой океанами, озерами и реками?
Однозначного ответа нет, но у нас есть идеи. В одном теории говорится, что почти 4 миллиарда лет назад миллионы астероидов и комет врезались в поверхность Земли. Быстрый взгляд на поверхность одного кратера Луны дает нам представление о том, на что были такие условия. Предполагается, что это были не обычные камни, а эквивалент космических губок, наполненных водой, которая была выпущена при ударе.
Хотя астрономы подтвердили, что астероиды и кометы удерживают воду, некоторые ученые считают, что теория этого не делает. Они задаются вопросом, могло ли быть достаточно столкновений для учета всей воды в океанах Земли.
Кроме того, исследователи из Калифорнийского технологического института обнаружили, что вода из кометы Хейла-Боппа содержит гораздо больше тяжелой воды, иначе говоря, HDO, с одним атомом водорода, одним атомом дейтерия и одним атомом кислорода, чем океаны Земли, то есть либо кометы, либо астероиды. Эти попадания на Землю сильно отличались от Хейла-Боппа, или Земля получала свою обычную воду-также известную как H20, два атома водорода и один атом кислорода другим способом.
Совсем недавно астрономы, возможно, обнаружили, что первое может быть правдой. Используя наблюдения из стратосферной обсерватории для инфракрасной астрономии "SOFIA" - переоборудованного самолета 747, летящего на большой высоте с 2,7-метровым инфракрасным телескопом, торчащим из хвостовой части, - они обнаружили, что когда комета Виртанен сделала свой ближайший подход к Земле в декабре 2018 года выпустив «океанический» водяной пар в космос.
Виртанен принадлежит к определенному семейству комет, называемых «гиперактивными кометами», которые выпускают в космос больше водяного пара, чем другие. Исследователи сделали это путем сравнения соотношения наблюдаемой H2O и HDO.
Земные океаны имеют очень специфическое отношение D / H - отношение дейтерий / водород, и кажется, что Виртанен разделяет это же соотношение. Поскольку наблюдение инфракрасных длин волн от земли невозможно- атмосфера Земли блокирует эти длины волн. Только космические телескопы и SOFIA, которая пролетает над большей частью атмосферы могут делать надежные наблюдения комет.
В другой теории говорится, что молодая Земля подверглась осаде кислородом и другими тяжелыми элементами, образующимися на Солнце. Кислород в сочетании с водородом и другими газами выделяется из Земли в процессе, известном как дегазация, образуя океаны и атмосферу Земли по пути.
Команда ученых из Японского Токийского технологического института разработала еще одну теорию, которая утверждает, что толстый слой водорода, возможно, однажды покрыл поверхность Земли, в конечном итоге взаимодействуя с оксидами в земной коре, образуя океаны нашей планеты.
Наконец, компьютерное моделирование, о котором сообщалось в 2017 году, позволило предположить более правдоподобное происхождение хотя бы небольшого количества воды на нашей планете. Идея состоит в том, что вода может развиваться глубоко внутри мантии Земли и в конечном итоге просачиваться во время землетрясения.
Мы не можем с уверенностью сказать, как вода попала на Землю, однако нам определенно повезло что случилось так как случилось.