Vatten på jorden dök inte upp från ett moln: hur den viktigaste vätskan kom till vår planet

Anlände på en meteorit, dök upp efter Big Bang, eller har alltid varit med oss ​​- vatten, teoretiskt

kom till jorden på olika sätt. Vi funderar på hur det kunde ha kommit till vår planet för många år sedan.

Vatten fanns på jorden från början

År 2015 studerade forskare från University of Glasgow de äldsta stenarna på jorden från en kanadensisk ö i Arktis och fann att vatten alltid har funnits på vår planets yta.

Forskarna studerade fragment av jorden medinneslutningar är små kristallina formationer av eldfasta bergarter som bildades vid solsystemets gryning, för cirka 4,5-4,4 miljarder år sedan. Detta betyder att de aldrig lämnade jordens tarmar och inte blandade sig med andra stenar och följaktligen innehåller vår planets primära materia.

Under analysen hittade forskarna i molekylernavatten få atomer deuterium, tungt väte. Det betyder att vätskan inte träffade jorden efter att den bildats och svalnat, utan tillsammans med dammet som vår planet bildades av. Det mesta av vattnet i detta stoft förångades, men resten räckte för att bilda haven.

År 2015 studerade forskare från University of Glasgow de äldsta stenarna på jorden från en kanadensisk ö i Arktis och fann att vatten alltid har funnits på vår planets yta.

Kom till jorden på en meteorit som föll till jorden

Teorin är att vatten fördes till jordenmeteoriter, funnits länge, men det fanns ett problem i bristen på bevis. Dess kärna är att vår planet ursprungligen var torr, och sedan började kometer och asteroider som innehöll vatten att falla på den. Dessa kroppar kallas kolhaltiga kondriter - de är rika på vattenmineraler.

Men det fanns ett problem - den kemiska sammansättningen av kondriter är det intesammanfaller med sammansättningen av jordens bergskomplex. Även kondriter som bildas i den yttre delen av solsystemet, med en liten sannolikhet, kan komma till vår planet.

Det finns en annan grupp meteoriter - enstatitkondriter - det är mycket närmare i kemisk sammansättning terrestra bergarter, och inkluderar också liknande isotoper (typer) av syre, titan och kalcium. De kan utgöra den yttre delen av jorden och andra planeter. Men det finns ett problem här också - dessa himlakroppar bildades inte långt från solen, så de kunde inte vara rika på vatten.

Att ta reda på utomjordiska mekanismer för bildningvatten använde forskare från Centre de Recherches Petrographiques et Geochimiques masspektrometri och studerade det kvantitativa innehållet av väte i 13 enstatitkondriter. De fann att detta material innehöll tillräckligt med väte, vilket totalt var tre gånger volymen av alla jordens hav. Dessutom sammanfaller deras isotopsammansättning med 95% av vattnet på jorden.

Teorin är att vatten fördes till jordenmeteoriter, funnits länge, men det fanns ett problem i bristen på bevis. Dess kärna är att vår planet ursprungligen var torr, och sedan började kometer och asteroider som innehöll vatten att falla på den.

Vatten kunde ha dykt upp efter Big Bang

Vätets ålder kan jämföras med åldernUniversum: dess atomer dök upp så snart omgivningstemperaturen för första gången sjönk tillräckligt mycket för att protoner och elektroner skulle kunna existera. Sedan dess har väte varit det vanligaste grundämnet i universum i 14,5 miljarder år, både vad gäller massa och antal atomer. Moln av gas, som mestadels består av väte, fyller hela kosmos.

2011 hittade astronomer en begynnande stjärnasom kastar ut gigantiska volymer vatten i hög hastighet. De tror att denna process kan inträffa med många liknande kroppar. Objektet hittades i stjärnbilden Perseus, dess namn är L1448-MM. Vatten sprutas ut i portioner med en hastighet av 50 km/sek. Denna process genererar en stötvåg, som registreras av teleskop.

Vätets ålder kan jämföras med åldernUniversum: dess atomer dök upp så snart omgivningstemperaturen för första gången sjönk tillräckligt mycket för att protoner och elektroner skulle kunna existera. Sedan dess har väte varit det vanligaste grundämnet i universum i 14,5 miljarder år, både vad gäller massa och antal atomer. Moln av gas, som mestadels består av väte, fyller hela kosmos.

Stjärnor innehåller en enorm mängd vatten

År 2015, cirka 12 miljarder ljusår frånPå vår planet har forskare upptäckt en svart håls kvasar APM 08279+5255 omgiven av den största reservoar av vattenastronomer någonsin hittat. Volymen vätska är 140 biljoner gånger större än den som finns på jorden.

Denna upptäckt är ytterligare ett bevis på existensenenorma reserver av vatten i universum, och inte bara på planeterna. Dessa reserver dök upp i början av existensen - åldern för den hittade formationen uppskattas till 1,6 miljarder år.

Det finns vatten runt stjärnorna

Det finns fortfarande vatten som fanns i generativenstjärnmoln av gas. Det passerar in i substansen av den protoplanetära skivan och föremål som bildas från den - planeter och asteroider. I slutet av livet exploderar stjärnor och i deras ställe finns nebulosor, i vilka nya stjärnor dyker upp.

Var finns det vatten annars?

  • Mars. Astronomer har hittat obestridliga bevis på närvaron av flytande vatten.
  • Ganymedes. År 2021 upptäckte astronomer som använde Hubble för första gången spår av vatten på Jupiters största måne Ganymedes.
  • Enceladus. Amerikanska forskare har kommit till slutsatsen att på Saturnus måne, som tros ha ett subglacialt hav, kan det finnas strömmar som liknar dem på jorden.
  • Titan. Det är analogt med den mycket tidiga jorden. Det är så kallt på Titan att allt vatten är fruset – sjöar och hav består av flytande metan och etan.
  • Callisto. Havet ligger under ett tiokilometers lager av is.

Ett entydigt svar på var på jordendet fanns vatten, nej. Än så länge studerar astronomer alla teorier om dess massuppträdande på vår planet, eftersom det finns många sätt att sprida sig. Men det är redan känt med säkerhet att detta inte är en unik vätska, den finns på helt andra himlakroppar, så det var förmodligen en flerstegsprocess.

Läs mer

Forskare har listat ut hur världens största svamp överlever. Den väger över 35 000 ton

Kina använde AI för att förbättra tekniken. Så här såg den mest kraftfulla Gauss-pistolen ut

Det var ett blixtnedslag, och Darwin hade fel: konstiga teorier om livets ursprung på jorden