Откуда взялась земная вода?
Земля - единственная планета в Солнечной системе, на поверхности которой имеется жидкая вода. Нашей планете посчастливилось вращаться в обитаемой зоне Солнца, что позволяет существовать условиям, позволяющим образовывать жидкую воду на поверхности. Около 71% поверхности Земли занимает вода, и более 96% воды на Земле находится в ее океанах. Откуда взялась вся эта вода?
Космическое происхождение
Земля, как и все другие планеты, возникла из протопланетного диска, окружающего Солнце, около 4,5 миллиардов лет назад. Во время своего формирования на Земле не было воды, и вместо нее поверхность представляла собой море расплавленной породы. Температура была слишком высокой, чтобы вода могла существовать в жидком виде, и даже если температура была достаточно холодной, на Земле еще не было много воды. Это потому, что температура во внутренней части Солнечной системы была бы слишком высокой для образования ледяных объектов. Скорее всего, большая часть воды Солнечной системы была сосредоточена в кометах и астероидах за орбитой Марса. Для того чтобы эти ледяные объекты достигли нашего мира, Земле понадобилась помощь газовых гигантов. Юпитер нарушил орбитальные траектории комет и астероидов, направив их по траектории к внутренней части Солнечной системы. 4,5 миллиарда лет назад Солнечная система содержала гораздо больше мусора, чем сегодня, и поэтому столкновения с планетами были гораздо более частыми. С 4,1 по 3,8 миллиарда лет назад внутренняя солнечная система подверглась периоду времени, называемому Поздней тяжелой бомбардировкой, в ходе которой бесчисленные астероиды, кометы и метеориты сталкивались с внутренними планетами. Многие из этих объектов в основном состояли из льда, и когда они сталкивались с планетами, то приносили с собой воду. Хотя каждый из них содержал лишь небольшое количество воды, само их количество доставляло достаточно воды, чтобы сформировать первые океаны около 3,8 миллиарда лет назад.
Доказательства
Доказательства того, что астероиды и кометы доставляют воду на Землю, в основном получены путем сравнения земной воды с водой, обнаруженной на этих ледяных объектах. Ученые используют соотношение, которое сравнивает тяжелую воду с обычной водой. Обычная вода - это просто Н2О, в то время как тяжелая вода - это молекула воды, которая содержит дополнительный нейтрон, присоединенный к атому водорода, называемый дейтерием. Зная соотношение тяжелой воды и обычной воды на Земле, ученые затем сравнивают это соотношение с водой на астероидах и кометах. Соотношение в нашей воде почти идентично соотношению астероидов и некоторых комет, что является убедительным доказательством того, что земная вода попала сюда через астероиды и кометы. Однако интересное наблюдение, сделанное в последние годы, позволяет предположить, что Земля, возможно, образовалась, по крайней мере, с небольшим количеством воды. Некоторые из самых ранних образцов воды на Земле имеют соотношение, которое заметно отличается от такового на астероидах и кометах, что позволяет предположить, что мантия Земли может содержать воду. Это говорит о том, что некоторое количество воды, вероятно, попало на поверхность в результате извержений вулканов.
