Автор: Вода окружает нас. Она проливается с неба, течет по руслам рек, льется из кранов, и все же многие из нас никогда не задают вопрос, откуда она вообще взялась. Ответ на этот вопрос весьма сложен и лежит далеко за облаками, наполненными дождем, в глубине времён у самых истоков Вселенной.
Вскоре после большого взрыва возникли протоны, нейтроны и электроны. Из этих строительных блоков (в процессе известном как нуклеосинтез), в течении нескольких минут сформировался водород и гелий, — известные как самые лёгкие элементы (У Лития тоже был свой дебют).
Более тяжелые элементы появились гораздо позже, когда более легкие элементы подверглись слиянию внутри звезд и во время взрывов сверхновых. Со временем звезды выбрасывали в космос более тяжелые элементы, включая и кислород, где они смешивались с более легкими элементами.
Конечно, образование молекул водорода и кислорода это ещё не всё. Даже когда молекулы водорода и кислорода смешиваются, чтобы образовать воду, им необходима искра энергии. Этот процесс является «насильственным», и до сих пор никто на Земле не нашел способа просто и безопасно создать воду из элементов.
Так как же наша планета оказалась покрытой океанами, озерами и реками? Ответ таков: мы все еще не знаем, но у нас есть теории. Одно из предложений гласит, что почти 4 миллиарда лет назад миллионы астероидов и комет врезались в поверхность Земли.
Быстрый взгляд на испещренную кратерами поверхность Луны дает нам представление о том, каковы были условия. Предположение заключается в том, что это были не обычные камни, а скорее объекты похожие на космическую губку, насыщенную водой, которая высвобождалась при ударе.
В то время как мы знаем, что астероиды и кометы содержат воду, некоторые ученые считают, что астеройдно-кометная теория не верна. Они задаются вопросом: — а было ли достаточно водосодержащих объектов, упавших на землю, чтобы объяснить всю воду в океанах Земли.
Кроме того, исследователи из Калифорнийского технологического института обнаружили, что вода из кометы Хейла-Боппа содержит гораздо больше «полутяжелой воды» (она же HDO, с одним атомом водорода, одним атомом дейтерия и один атом кислорода), чем океаны Земли. То есть либо кометы и астероиды, которые падали на Землю, сильно отличались от кометы Хейла-Боппа, либо Земля получила свою обычную воду (она же H20, два атома водорода и один атом кислорода) каким-то другим способом.
Совсем недавно астрономы, обнаружили, что кометная теория может быть верна. Используя наблюдения Стратосферной обсерватории (SOFIA) — они обнаружили, что при сближении кометы Виртанена (46P/Wirtanen) с Землёй в декабре 2018 года, она выпускала в космос «океанический» водяной пар.
Комета Виртанена принадлежит к особому семейству комет, называемых «гиперактивными кометами», которые выпускают в космос больше водяного пара, чем другие. Исследователи сравнили соотношение наблюдаемых H2O и HDO. Океаны Земли имеют очень специфическое соотношение D/H (отношение дейтерия к водороду), и похоже, что комета Виртанена имеет такое же соотношение.
Другая теория гласит, что молодая Земля подверглась бомбардировке кислородом и другими тяжелыми элементами, произведенными внутри Солнца. Кислород соединяется с водородом и другими газами, выходящими из Земли, образуя земные океаны и атмосферу.
Команда ученых из Японского Токийского технологического института разработала еще одну теорию, которая утверждает, что возможно, когда-то Землю покрывал внушительный слой водорода, который постепенно взаимодействовал с оксидами в земной коре и сформировал океаны нашей планеты.
Наконец, компьютерное моделирование, о котором сообщалось в 2017 году, предположило более «Земное» происхождение, по крайней мере, части воды на нашей планете. Идея заключается в том, что вода возникала глубоко внутри земной мантии и потом выходила на поверхность.
Хотя мы не можем с уверенностью сказать, как вода попала на Землю, мы можем сказать, что нам очень повезло, что это произошло.
