Водата е водород и кислород. За да станат известна на нас течност, те трябва да се комбинират и за да може течността да е достатъчна за цялото море, трябва да има много от тези вещества. И, вече, за целия океан …
През последните десетилетия учените водят спорове откъде на Земята идва водородът в необходимите количества. С кислорода въпросът не е толкова остър, тъй като е по-малко летлив, а водородът на такова разстояние от Слънцето е повече или по-малко изненадващ и изисква обяснение.
Екип от геолози от Аризонския държавен университет анализира изотопния състав на наземния водород и вероятните пътища за натрупването му. Фокусът беше върху две конкуриращи се хипотези, според които водородът идва на Земята или от астероиди, или от комети. Трябва да се отбележи, че в онези дни Земята, или по-скоро това, което по-късно ще бъде наречено с това име, сама по себе си беше като цяло астероид, само повече.
Естественият водород е съставен от два изотопа. В най-често срещания случай ядрото на един атом се състои от един протон. В редки случаи (от порядъка на хилядни) неутон се прикрепя към протона - това вещество се нарича деутерий, а комбинацията му с кислород се нарича тежка вода. Има и вариант с два неутрона - тритий, той е радиоактивен, разпада бързо и е нелогично да се вземе предвид при тези изчисления.
Съотношението на броя на деутериевите атоми (D) към обикновените атоми (H) се нарича съотношението D / H и ви позволява да определите източника на водород. Например, астероидната вода има D / H от около 140 части на милион (ppm), докато кометната вода има между 150 ppm и 300 ppm.
Водородът на Земята има приблизително "астероиден" изотопен състав, но това не е единственият проблем.
Учените смятат, че газовете от мъглявината, от които Слънцето се е образувало малко по-рано, биха могли да играят значителна роля за натрупването му. Ключовият момент е концентрацията на водород в земното ядро с едновременно увеличаване на относителното количество деутерий в мантията.
По време на формирането на нашата планета планетесималите с размер на луната се сблъскват сравнително често, образувайки по-масивни тела и значителна част от повърхността на бъдещата планета се стопява от енергията, отделена по време на сблъсъците. Това доведе до факта, че значителна част от молекулярния водород от протоатмосферата на планетата е била улавяна от по-тежки елементи, особено желязо, и заедно с него се „удавяше“в червата. Това се отрази на изотопния състав на водорода - деутерият се разтваря по-лошо в разтопено желязо и в тази ситуация остава по-близо до повърхността, в мантията.
Промоционално видео:
За да тестват тази хипотеза, учените изследвали проби от магматични скали, считани за мантия, за да изяснят изотопния състав на водорода, присъстващ в тях.
Анализът показа, че водородът, който тогава се съдържа в газовия облак, заобикалящ Слънцето, играе важна роля за формирането на Земята. Той, разтворен в дълбините на Земята, в началния етап от формирането на планетата трябваше да е достатъчен за седем или осем обеми от съвременния Световен океан. Стига вече за двама.
Подробности можете да видите в статия, публикувана в Journal of Geophysical Research.