- Un nou model teoretic explică modul în care apa a ajuns pe Pământ.
- Este posibil ca apa de pe Pământ să nu fi provenit exclusiv din materia de pe asteroizi.
- Aproape 2% din apa de pe Pământ provine din nebuloasa solară.
Originea apei este o enigmă de lungă durată. Descoperirea acestui mister este esențială pentru a avea acces la istoria progresivă a Pământului și la structura sa modernă. Ne-ar putea ajuta să înțelegem câtă apă au acumulat alte planete din sistemul solar și ne-ar putea oferi detalii amănunțite despre dezvoltarea exoplanetelor (planete din afara sistemului nostru solar) și despre tendința lor de a susține viața.
Există mai multe teorii compatibile între ele care explică modul în care apa s-ar fi putut acumula pe suprafața Pământului în ultimii 4,5 miliarde de ani. Cele mai multe dintre ele sunt de acord cu faptul că apa de pe Pământ a provenit din substanța transportată de asteroizi.
Cu toate acestea, un nou studiu al Universității de Stat din Arizona spune ceva diferit. Acesta sugerează că este posibil ca apa de pe Pământ să nu fi provenit doar din materia provenită de pe asteroizi, ci și din nebuloasa solară – nori de hidrogen gazos și praf interstelar rămași după formarea sistemului solar.
Ce spun alte teorii despre originea apei?
Până în prezent, mulți cercetători au susținut teoriile care spun că întreaga apă de pe Pământ provine din asteroizi, în principal pentru că raportul dintre hidrogenul obișnuit și deuteriu (unul dintre cei doi izotopi stabili ai hidrogenului) este similar în mare și în probele obținute din asteroizi. Cu siguranță, compoziția chimică a oceanului se potrivește cu substanța asteroidală, dar s-ar putea să nu fie o poveste completă.
Studiile recente indică faptul că hidrogenul din mare nu reprezintă întregul hidrogen prezent pe întreg Pământul. Probele extrase de la granița dintre mantaua și nucleu conțin o cantitate semnificativ mai mică de deuteriu, ceea ce indică faptul că hidrogenul nu ar fi putut proveni din materiale asteroidale.
Mantaua Pământului este formată din gaze nobile precum neon și heliu, cu compoziții izotopice dobândite din nebuloasa solară.
Noul model
Conform noului model teoretic, în urmă cu câteva miliarde de ani, asteroizi masivi îmbibați cu apă (numiți embrioni planetari) au început să se formeze în planete în timp ce nebuloasa solară se învârtea încă în jurul Soarelui.
Acești asteroizi au trecut prin multiple coliziuni și au evoluat rapid înainte de a se transforma în cele din urmă în oceanul de magmă. Acest corp ceresc a devenit în cele din urmă Pământul.
Referință: American Geophysical Union | doi:10.1029/2018JE005698
Hidrogenul și gazele nobile din nebuloasa solară au fost ulterior moștenite de embrionul masiv (acoperit de magmă) pentru a crea o atmosferă. Hidrogenul din nebuloasă era mult mai ușor decât hidrogenul obținut de la asteroizi și conținea mai puțin deuteriu. Treptat, hidrogenul din nebuloasă a difuzat în fierul topit al oceanului.
Impresie artistică a gazului și a prafului care înconjoară un sistem planetar | Credit: NASA
Apoi, hidrogenul a fost antrenat spre centrul Pământului prin intermediul procesului de fracționare izotopică. Elementul “atras de fier” a fost tras spre nucleu, în timp ce cea mai mare parte a deuteriului a rezidat în magma care, în cele din urmă, s-a răcit și s-a transformat în mantaua.
Micii embrioni și alte corpuri cerești au continuat să se ciocnească de Pământ, ceea ce a adăugat mai multă apă și masă până când planeta a ajuns la volumul său final. Noul model lasă planeta cu un raport mai mic de deuteriu și hidrogen în miez, în comparație cu mantaua și marea, și lasă gazele nobile în adâncul mantalei.
Modelul oferă o cantitate aproximativă de hidrogen moștenită de la fiecare sursă. Deși cea mai mare parte a hidrogenului provine de la asteroizi, o parte din apa de pe Pământ, până la două procente, provine din nebuloasa solară.
Citește: O nouă simulare a apei poate surprinde fiecare detaliu minuscul în timp real
Studiul ne permite să vedem dezvoltarea exoplanetelor din noi perspective. Planete similare cu Pământul ar fi putut, de asemenea, să adune apă/hidrogen prin propria nebuloasă.
