Skąd wzięła się woda na Ziemi?
Mgławica słoneczna: nowe źródło wody na Ziemi
Przez dziesięciolecia naukowcy uważali, że woda na Ziemi pochodzi z wypełnionych lodem komet i asteroidów. Jednak nowe badania sugerują, że mgławica słoneczna, chmury gazu i pyłu, które powstały po narodzinach Słońca, mogły również odegrać rolę.
Skład chemiczny wody jest prosty: dwie części wodoru i jedna część tlenu. Wodór jest pierwiastkiem powszechnym we wszechświecie, więc każde jego źródło mogło przyczynić się do powstania wody na Ziemi.
Wodór z mgławicy słonecznej
Gaz wodorowy w mgławicy słonecznej został włączony do planet podczas ich formowania. Większość tego wodoru pozostaje uwięziona w jądrze Ziemi, ale część uciekła i przyczyniła się do powstania cząsteczek wody. Wodór ten ma niższy stosunek deuteru, ciężkiego izotopu wodoru, do zwykłego wodoru niż woda z asteroidów lub komet.
Asteroidy wypełnione wodą i interakcje z mgławicą słoneczną
We wczesnej historii Ziemi asteroidy wypełnione wodą zderzały się ze sobą, tworząc zalążki planetarne z zewnętrzną warstwą magmy. Gaz mgławicy słonecznej bogaty w wodór napotkał tę magmę, tworząc atmosferę i wysyłając rozpuszczony wodór do wnętrza zalążków.
Frakcjonowanie izotopowe i dystrybucja wody na Ziemi
Frakcjonowanie izotopowe spowodowało, że zwykły wodór przemieszczał się głębiej do jądra, podczas gdy izotopy deuteru pozostały w płaszczu. W miarę jak Ziemia łączyła się z innymi ciałami niebieskimi, zyskiwała wystarczająco dużo wody i masy, aby osiągnąć swój ostateczny rozmiar.
Znaczenie wodoru z mgławicy słonecznej
Uderzenia asteroidów wytworzyły większość wody na Ziemi, ale niewielka jej część w pobliżu jądra wydaje się pochodzić z mgławicy słonecznej. To odkrycie sugeruje, że nawet planety odległe od bogatych w wodę asteroidów mogą mieć wodę.
Implikacje dla zamieszkiwalności egzoplanet
Odkrycia zespołu mogą pomóc naukowcom lepiej zrozumieć możliwość zamieszkania innych planet. Wskazują one, że planety mogą mieć „podstawowy” poziom wody niezależnie od ich odległości od źródeł wody. Wspiera to ideę szybkiego wzrostu planetarnego i potencjału życia w innych światach.
Dodatkowe informacje
- Woda znaleziona głęboko we wnętrzu Ziemi ma inny stosunek ciężkich izotopów wodoru i zwykłego wodoru, co wskazuje na odrębne miejsce pochodzenia niż asteroidy i komety.
- Gaz mgławicy słonecznej przyczynił się do powstania jednej na 100 cząsteczek wody na Ziemi.
- Woda na Ziemi jest prawdopodobnie kombinacją źródeł, w tym asteroidów, komet i mgławicy słonecznej.
- Obecność wodoru z mgławicy słonecznej w wodzie na Ziemi ma znaczenie dla zrozumienia możliwości zamieszkania innych planet.