Okean unutar planete. Kopneno porijeklo vode. Kako je nastala voda, odnosno kada je počeo proces? Pojava vode na zemlji

Odakle voda na Zemlji? Koliko hipoteza za pojavu vode na Zemlji postoji?

Poreklo vode na Zemlji je nejasno kao i poreklo naše planete. Postoji nekoliko hipoteza o tome odakle je voda došla. Ovisno o odgovoru na ovo pitanje, naučnici su se podijelili u dva tabora - pristalice meteoritskog porijekla i pristalice vrućeg porijekla Zemlje. Prvi vjeruju da je Zemlja izvorno bio veliki, hladni, čvrsti meteorit, drugi - da je to bila rastopljena vatrena lopta.
Zagovornici porijekla meteorita kažu da je voda u obliku ledene ili snježne mase bila dio istog meteorita koji je postao pra-pra-pra-djed Zemlje. Zagovornici vrućeg porijekla tvrde da se voda oslobađala, poput znoja, iz zagrijane duboke supstance (magme) Zemlje tokom procesa njenog hlađenja i stvrdnjavanja (kristalizacije). Voda je prodirala na površinu i akumulirala se u nizinama - tako su se postepeno formirala mora i okeani.
A onda, zbog činjenice da je Sunce neravnomjerno zagrijalo površinu Zemlje, počeo je ciklus vode, pojavile su se rijeke, jezera itd.
...ld
Postoji šest hipoteza za pojavu vode na Zemljinoj kugli.
Prvo: Prva hipoteza dolazi od vrućeg porijekla Zemlje. Vjeruje se da je Zemlja nekada bila rastopljena vatrena lopta, koja se, zračivši toplinu u svemir, postepeno hladila. Pojavila se primordijalna kora, nastala je hemijska jedinjenja elemenata, a među njima i jedinjenje vodonika i kiseonika, ili, jednostavnije, voda.
Prostor oko Zemlje postajao je sve ispunjeniji gasovima koji su neprestano izbijali iz pukotina u rashladnoj kori. Kako se para hladila, formirala je oblak koji je čvrsto obavio našu planetu. Kada je temperatura u gasnom omotaču pala toliko da se vlaga sadržana u oblacima pretvorila u vodu, pale su prve kiše. Milenijum za milenijumom padale su kiše. Oni su postali izvor vode koji je postepeno ispunio okeanske depresije i formirao Svjetski okean.
Drugo: Druga hipoteza dolazi od hladnog porijekla Zemlje sa njenim naknadnim zagrijavanjem. Zagrijavanje je izazvalo vulkansku aktivnost. Lava koju su eruptirali vulkani nosila je vodenu paru na površinu planete. Dio para, kondenzirajući, ispunio je okeanske depresije, a dio je formirao atmosferu. Kao što je sada potvrđeno, glavna arena vulkanske aktivnosti u ranim fazama evolucije Zemlje zaista je bilo dno modernih okeana.
Prema ovoj hipotezi, voda je već bila sadržana u primarnoj materiji od koje je nastala naša Zemlja. Potvrda ove mogućnosti je prisustvo vode u meteoritima koji padaju na Zemlju. U nebeskom kamenju je i do 0,5%. Na prvi pogled mala količina.
Sada procijenimo: Zemlja je teška 6-1021 tona.Ako je nastala od sličnih meteorita, onda bi sada trebala sadržavati otprilike 30-1018 tona vode! Tada je ukupna količina vode na Zemlji (1315)109 tona najmanje 200 puta manja od prave. Ispostavilo se da je naša stara Zemlja zasićena vodom od samog centra do površine, poput sunđera.
Treće: Treća hipoteza takođe potiče od hladnog porekla Zemlje sa njenim naknadnim zagrevanjem.
U nekoj fazi zagrijavanja u Zemljinom omotaču na dubinama od 50-70 km, vodena para je počela nastajati iz jona vodonika i kisika. Međutim, visoka temperatura plašta nije mu dozvolila da uđe u hemijska jedinjenja sa materijom plašta.
Pod uticajem ogromnog pritiska, para se stisnula u gornje slojeve plašta, a zatim i u Zemljinu koru. U kori su niže temperature stimulisale hemijske reakcije između minerala i vode, kao rezultat rahljenja stena, formirale su se pukotine i šupljine koje su se odmah popunjavale slobodnom vodom. Pod uticajem pritiska vode pukotine su se rascepile, pretvorile u rasede i voda je kroz njih izjurila na površinu. Tako su nastali primarni okeani.
Međutim, aktivnost vode u Zemljinoj kori nije tu završila. Topla voda prilično lako otapa kiseline i baze. Ova paklena mješavina je nagrizala sve i svakoga oko sebe, pretvarajući se u neku vrstu salamure, koja je morskoj vodi do danas dala svojstvenu slanost.
Milenijumi su se smenjivali. Slanica se neumoljivo širila sve šire i dublje ispod granitnih temelja kontinenata. Nije mu dato da prodre u sam granit. Porozna struktura granita, poput tankog filtera, zadržavala je suspendovanu materiju. Filter se začepio, a kada se začepio, počeo je igrati ulogu ekrana, blokirajući put vodi.
Ako se sve to dogodilo, onda se ispod kontinenata na dubini od 12-20 km nalaze okeani komprimirane vode zasićene otopljenim solima i metalima. Sasvim je moguće da se takvi okeani šire i ispod mnogo kilometara bazaltnog dna kopnenih okeana.
Gornju hipotezu podržava nagli porast brzine seizmičkih talasa na dubini od 1520 km, odnosno tačno tamo gde bi trebalo da leži granica pretpostavljene granice između granita i površine slane vode, granica nagle promene u fizičko-hemijskim svojstvima supstance.
Svaka planeta je „kuvana u svom soku“, odnosno unutar polja, kao žumance u bjelanjku jajeta, a polje planete se hrani kosmičkom prašinom, koja se sastoji od različitih frakcija asteroidnih krhotina sa srušenih starih planeta. Iz ovog materijala, kao od gline, vanjska kretanja u uslovima vječne nejednakosti odnosa zbira i njegovih komponenti, manifestirana u vidu vjetrova iz različitih smjerova, gravitacijski, poput kosmičke magle, izbacuju se u gomile, tjerajući svakoga da gura i gube energiju, što ih vodi ka večnom zbližavanju, ujedinjenju. Tako se rađaju različite strukture na različitim nivoima: zvjezdani, planetarni, molekularni, atomski.
25. oktobar 2016 Piven Gregory je autor hipoteze o nastanku planeta.
Sudeći po nekoliko vaših pitanja, danas ste na kanalu Kultura gledali i film o nastanku Zemlje. Tamo je sve receno :)
Jedna od vodećih je da je nastala od palih "nebeskih tijela" kao što su asteroidi, meteoriti i drugi sitni ostaci.
Svake godine na Zemlju padne mnogo megatona same kosmičke prašine (bojim se da nisam u pravu), da ne spominjemo meteorite, pogotovo da ne spominjemo ona davna vremena kada je padalo stotine ili hiljade puta više.
Nakon što sam pogledao ovu temu, došao sam do sljedećih zaključaka.
U početku nije bilo slobodnog kiseonika u atmosferi, niti vodonika. Vodonik je, generalno, veoma isparljiv i kada bi se emitovao iz utrobe Zemlje, odleteo bi u svemir. Ali sve je trebalo da izgori tokom formiranja Zemlje, stoga se formiranje čistog vodonika ne dešava unutar Zemlje. Stoga se voda ne može proizvoditi u dubinama. To znači da je voda mogla nastati reakcijama na površini. Za to je pogodan dušikov oksid, kao i metalni oksidi koji se mogu reducirati pod utjecajem električnih pražnjenja.
Ako za osnovu uzmemo atmosferu metana, kao na Titanu, onda kada je planeta bombardirana električnim pražnjenjima, od metalnih oksida nastao je plin - dušikov oksid (2). U nedostatku kisika u atmosferi, kosmički vodonik stupa u interakciju s dušikovim oksidom (2) i formira vodu. Cijelo pitanje je slaba koncentracija vodika u svemiru. Posljedično, samo je Sunce moglo dati vodik Zemlji, što potvrđuje stvaralačku – božansku prirodu našeg svjetiljka. Kada je naša planeta bila bombardirana jonima vodonika, azotni gas primarne atmosfere pretvorio se u vodu i mora su se napunila.
Ovo je moje nenaučno mišljenje.
http://www.sciteclibrary.ru/cgi-bin/yabb2/YaBB.pl?num=1422849506 Ovdje ćete naučiti kako nastaje voda! Voda kao i nafta je potrebna za funkcioniranje same planete, to je kao krv, ako se iz tebe iscijedi 3 litre krvi.... pa planeta pati u grčevima - globalne klimatske promjene - uskoro će doći menopauza!
Formiranje elemenata materije opisano je u izvoru znanja. Mogu dati.
Stvaranje svijeta... Postanak 1. poglavlje...

Naučnici se i dalje spore oko pojave vode na Zemlji. Jedan prijatelj je počeo da traži hipoteze. Našao sam ih šest. Nema dogovora na ovom svetu! Odakle voda na Zemlji - opcije odgovora.

Hipoteze o poreklu vode na Zemlji

Prva hipoteza. Vruće porijeklo Zemlje

Vjeruje se da je Zemlja nekada bila rastopljena vatrena lopta, koja se, zračivši toplinu u svemir, postepeno hladila. Pojavila se primordijalna kora, nastala je hemijska jedinjenja elemenata, a među njima i jedinjenje vodonika i kiseonika, ili, jednostavnije, voda.

Prostor oko Zemlje postajao je sve ispunjeniji gasovima koji su neprestano izbijali iz pukotina u rashladnoj kori. Kako se para hladila, formirala je oblak koji je čvrsto obavio našu planetu. Kada je temperatura u gasnom omotaču pala toliko da se vlaga sadržana u oblacima pretvorila u vodu, pale su prve kiše.

Milenijum za milenijumom padale su kiše. Oni su postali izvor vode koji je postepeno ispunio okeanske depresije i formirao Svjetski okean.

Druga hipoteza. Hladno porijeklo Zemlje

Zemlja je bila hladna, a onda je počela da se zagrijava. Zagrijavanje je izazvalo vulkansku aktivnost. Lava koju su eruptirali vulkani nosila je vodenu paru na površinu planete. Dio para, kondenzirajući, ispunio je okeanske depresije, a dio je formirao atmosferu. Kao što je sada potvrđeno, glavna arena vulkanske aktivnosti u ranim fazama evolucije Zemlje zaista je bilo dno modernih okeana.

Prema ovoj hipotezi, voda je bila zatvorena već u toj primarnoj stvari, od kojeg je nastala naša Zemlja. Potvrda ove mogućnosti je prisustvo vode u meteoritima koji padaju na Zemlju. U "nebeskom kamenju" je do 0,5%. Na prvi pogled mala količina. Kako neuvjerljivo!

Treća hipoteza

Treća hipoteza opet dolazi od “hladnog” porijekla Zemlje sa njenim naknadnim zagrijavanjem.
U nekoj fazi zagrijavanja u Zemljinom omotaču na dubinama od 50-70 km, vodena para je počela da nastaje iz jona vodonika i kiseonika. Međutim, visoka temperatura plašta nije mu dozvolila da uđe u hemijska jedinjenja sa materijom plašta.

Pod uticajem ogromnog pritiska, para se stisnula u gornje slojeve plašta, a zatim i u Zemljinu koru. U kori su niže temperature stimulisale hemijske reakcije između minerala i vode, kao rezultat rahljenja stena, formirale su se pukotine i šupljine koje su se odmah popunjavale slobodnom vodom. Pod uticajem pritiska vode pukotine su se rascepile, pretvorile u rasede i voda je kroz njih izjurila na površinu. Tako su nastali primarni okeani.

Međutim, aktivnost vode u Zemljinoj kori nije tu završila. Topla voda prilično lako otapa kiseline i baze. Ova “paklena mješavina” je nagrizala sve i svakoga oko sebe, pretvarajući se u neku vrstu salamure, koja je morskoj vodi do danas dala svojstvenu slanost.

Milenijumi su se smenjivali. Slanica se neumoljivo širila sve šire i dublje ispod granitnih temelja kontinenata. Nije mu dato da prodre u sam granit. Porozna struktura granita, poput tankog filtera, zadržavala je suspendovanu materiju. "Filter" se začepio, a kada se začepio, počeo je igrati ulogu paravana, blokirajući put vodi.

Ako se sve ovo dogodilo, onda se ispod kontinenata na dubini od 12-20 km nalaze okeani komprimirane vode zasićene otopljenim solima i metalima. Sasvim je moguće da se takvi okeani šire i ispod mnogo kilometara bazaltnog dna kopnenih okeana.

Ovu hipotezu podržava nagli porast brzine seizmičkih talasa na dubini od 15-20 km, odnosno tačno tamo gde bi trebalo da leži pretpostavljena granica između granita i površine slane vode, granica nagle promene fizičkih i hemijskih svojstava supstance.

Ovu hipotezu potvrđuje i takozvani drift kontinenta. Granitne mase kontinenata se kreću. Oni „lebde“, iako im je brzina kretanja svega nekoliko centimetara po veku. Zašto ne pretpostaviti da okeani salamuri djeluju kao neka vrsta filma ispod "dna" kontinenata, poput filma ulja u ležaju između osovine i osovine.

Ako salamure postoje, onda će ih u budućnosti čovječanstvo vjerovatno koristiti kao najbogatiju tečnu rudu u kojoj su otopljeni najvredniji elementi i njihova jedinjenja.

Četvrta hipoteza engleskog astrofizičara Hoylea

Njegova suština je sledeća: kondenzacija protoplanetarnog oblaka koji okružuje naše proto-Sunce odvijala se nejednako na različitim udaljenostima od Sunca. Što je dalje od njega, to je niža temperatura oblaka. Bliže Suncu, recimo, metali bi se mogli kondenzovati kao vatrostalnije supstance. A tamo gdje prolaze orbite Urana, Neptuna i Plutona, prema Hoyleovim proračunima, temperatura je bila približno 350 K, što je već dovoljno za kondenzaciju vodene pare.

Upravo ta okolnost može objasniti "vodenu" prirodu Urana, Neptuna i Plutona, nastalu u procesu spajanja čestica leda i snijega. "Vodena" priroda ovih planeta potvrđena je najnovijim astronomskim zapažanjima.

Međutim, tokom formiranja spoljašnjih planeta, došlo je do gravitacionog "guranja" ledenih blokova u područje unutrašnjih planeta. Oni blokovi koji su bili dovoljne veličine, a da nisu imali vremena da potpuno ispare od sunčevih zraka, stigli su do Zemlje i pali na nju u obliku svojevrsne ledene "kiše". Očigledno je da su takve "kiše" bile obilnije na Marsu, a veoma retke na Veneri.

Hoyleovi proračuni potvrđuju mogućnost formiranja Zemljinih okeana od ledene kiše, za koju je trebalo samo nekoliko miliona godina.

Peta hipoteza

Ona, kao i četvrta, pretpostavlja čisto kosmičko porijeklo vode, ali iz drugih izvora. Činjenica je da pljusak električno nabijenih čestica neprekidno pada na Zemlju iz svemirskih dubina. A među tim česticama, priličan udio su protoni - jezgra atoma vodika. Prodirajući u gornje slojeve atmosfere, protoni hvataju elektrone i pretvaraju se u atome vodika, koji odmah reagiraju s atmosferskim kisikom. Formiraju se molekuli vode. Proračuni su pokazali da je kosmički izvor ove vrste sposoban proizvesti skoro 1,5 tona vode godišnje, a ta voda dospijeva na površinu zemlje u obliku padavina.

Jedna i po tona... Po svjetskim standardima - beznačajna količina. Ali treba imati na umu da je formiranje takve kosmičke vode počelo istovremeno s nastankom planete, odnosno prije više od 4 milijarde godina.

Šesta hipoteza

Kako su naučnici utvrdili, prije otprilike 250 miliona godina na Zemlji je postojao jedan kontinent. Zatim je, iz nepoznatih razloga, napukla, a dijelovi su mu počeli da se razmiču, "lebdeći" jedan od drugog.

Dokaz postojanja nekada jedinstvenog kontinenta nije samo sličnost obala, već i sličnost flore i faune, sličnost geoloških struktura obala. Ukratko, malo ljudi sada sumnja u jedinstvo Zemljinih kontinenata u prošlosti. Još jedna stvar izaziva zbunjenost: kako kontinentalni blokovi, poput džinovskih "ledenih santi", mogu otplivati jedni od drugih ako im korijenje seže desetinama kilometara duboko? I šta ih pokreće?

Istraživanja posljednjih godina su potvrdila: da, kontinenti „plutaju“, udaljenost između njih se stalno povećava. Kretanje kontinenata je briljantno objašnjeno hipotezom o širenju Zemlje. Hipoteza glasi: u početku je Zemlja imala polumjer upola veći od sadašnjeg. Kontinenti, zatim spojeni zajedno, okružili su planetu.Okeani nisu postojali. A onda, na granici proterozoika i mezozoika (prije 250-300 miliona godina), Zemlja je počela da se širi. Jedan kontinent ustupio je mjesto pukotinama, koje su se, kada se napune vodom, pretvorile u okeane. I od tada do našeg vremena, radijus Zemlje se udvostručio!

Izum atomskih satova omogućio je da se sa apsolutnom tačnošću odredi geografska dužina i širina zemaljskih objekata sa zvezdanog neba. Mjerenja su pokazala da se naša planeta... nastavlja širiti!

Evropa se, na primjer, širi. Moskva i Lenjingrad "plivaju" na istok brzinom od 1 cm godišnje. A Hamburg, koji se nalazi u centru Evrope, ostaje na svom mestu.

Brzina širenja evropskog kontinenta je ogromna. Zaista, za samo 20 miliona godina (neznatan period za geološku epohu), kao rezultat takvog kretanja, mogla bi se formirati zdjela budućeg oceana široka 4000 km.

Međutim, do sada zagovornici hipoteze o širenju Zemlje nisu imali nijedan argument kojim bi mogli objasniti zašto se Zemlja širi.
Sada postoje takvi argumenti.

Podsjetimo prije svega (a na to ćemo se vratiti kasnije) da se Univerzum sastoji od 98% vodonika, odnosno elementa koji rađa vodu. Naša Zemlja je 98% vodonika. Došao je do nas zajedno sa onim česticama hladne kosmičke prašine od kojih su nastale sve planete Sunčevog sistema. A među tim česticama bilo je i atoma metala.

Tu nailazimo na zanimljiv fenomen. Ispostavilo se da su metali sposobni da apsorbuju ogromne količine vodonika - desetine, stotine, pa čak i hiljade zapremina po zapremini. Nadalje: što više vodonika metal apsorbira (ili vezuje), to postaje gušći, tj. sve više se smanjuje u volumenu. Da, nismo rezervisali - smanjuje se. Dakle, alkalni metali, dodavanjem vodonika, smanjuju zapreminu za 1,5 puta već na atmosferskom pritisku. Što se tiče drugih metala (na primjer, željeza i nikla, od kojih se, prema znanstvenicima, sastoji Zemljino jezgro), tada je pri normalnom atmosferskom tlaku (105 Pa) smanjenje volumena vrlo neznatno.

Međutim, kako se oblak prašine sabijao, došlo je do njegove gravitacione kompresije, a pritisak unutar proto-Zemlje se povećao. Shodno tome, povećan je i stepen apsorpcije vodonika metalima grupe gvožđa. Kompresija je stvorila antipod pritiska - zagrijavanje.

A pošto su centralna područja formirane planete bila podvrgnuta najvećoj kompresiji, temperatura se i tamo brže povećavala.

A u nekoj fazi zagrijavanja, kada je temperatura u Zemljinom jezgru dosegla određenu kritičnu vrijednost (prijelaz kvantitativnog rasta u novo kvalitativno stanje!), započeo je obrnuti proces - oslobađanje vodika iz metala.

Dezintegracija jedinjenja metal-vodik, odnosno obnova metalnih struktura, izazvala je naglo povećanje zapremine materije u jezgru Zemlje. Širenje metalnog jezgra manifestovalo se takvom snagom da su plašt i kora planete, nesposobni da to izdrže, napukli.

Dakle, otplinjavanje vodonika bilo je praćeno širenjem Zemlje. U međuvremenu, vodonik je, prodirući kroz ogromnu debljinu planete, usput hvatao atome kiseonika, a vodena para je već izlazila na njegovu površinu. Kondenzirajući se, voda je ispunila pukotine u kori. Okeani su se postepeno formirali.

Dakle, šest hipoteza o poreklu zemaljske vode. Vremenom će biti jasno šta je od njih tačno. Možda će se svih šest ispostaviti tačnima, svako u određenoj mjeri. U međuvremenu, pitanje "Odakle voda na Zemlji?" ostaje otvorena.

Astronomski naučnici sa francuskog univerziteta Bordeaux - Sean Raymond - i brazilskog državnog univerziteta u Sao Paulu Julio de Mesquita Filho - Andre Isidoro - opisali su vjerovatni mehanizam za pojavu vode na našoj planeti. Naučnici su svoje istraživanje objavili u publikaciji Icarus. Raymond je također pisao o studiji na svom blogu.

Naučnici vjeruju da voda na našoj planeti i nebeska tijela asteroidnog pojasa između orbite Jupitera i Marsa imaju zajedničko porijeklo, koje se prvenstveno povezuje s formiranjem plinovitih divova u Sunčevom sistemu.

Tri četvrtine Zemljine površine prekriveno je okeanima, ali u isto vrijeme voda koja se nalazi na površini zauzima samo jednu četiri hiljade ukupne mase Zemlje. Voda je prisutna i u jezgru i plaštu planete. Naučnici ne znaju koliko ga ima, ali procjenjuju da je to desetak puta više nego na površini.

Tako, kažu stručnjaci, na Zemlji ima malo vode, a ima je i na Merkuru, Mjesecu, Marsu i Veneri. Vjerovatno je ranije bilo više vode na Marsu i Veneri. Glavni rezervoar vode unutar Jupiterove orbite je asteroidni pojas.

Jezgro unutrašnjeg dijela pojasa (oko 2-2,3 astronomske jedinice od Sunca) čine stenoviti asteroidi klase S, a vanjskim dijelom dominiraju ugljični asteroidi klase C. Ugljenični asteroidi sadrže više vode nego kameniti asteroidi (voda u asteroidima klase C je oko 10 posto).

Prema naučnicima, porijeklo vode može se utvrditi analizom izotopa vodonika, koji se nalazi u vodi raznih vrsta nebeskih objekata. Pored vodonika sa jezgrom od jednog protona (protium), ponekad se u prirodi nalazi i vodik sa jezgrom sa neutronom i protonom (deuterijum) i veoma retko vodik sa jezgrom sa dva neutrona i protonom (tricijum).

Analiza izotopa može otkriti neke karakteristike. Sunce i plinovite divove karakterizira omjer tritijuma i deuterija, koji je nekoliko redova veličine niži od onog na našoj planeti. Istovremeno, asteroidi klase C imaju gotovo isti indikator kao i Zemlja. Dakle, ovo može ukazivati na zajedničko porijeklo vode.

Odnos protijuma i deuterija u kometama u Oortovom oblaku je otprilike dvostruko veći od našeg planeta. Unutar orbite Jupitera postoje tri komete koje imaju slične parametre, ali postoji i kometa sa ovim indikatorom 3,5 puta većim. To može ukazivati na to da voda na ovim kometama može imati drugačije porijeklo i da je samo dio te vode nastao na isti način kao na našoj planeti.

Formiranje planeta događa se u džinovskim diskovima plina i prašine oko mladih zvijezda. Pošto što je bliže Suncu, to je toplije, tu nastaju planete bogate gvožđem i silicijumom. Što je dalje od zvijezde, to je hladnije, pa i tamo nebeska tijela mogu nastati iz vodene pare. Naša planeta je nastala u onom dijelu diska plina i prašine gdje su nastala kamenita nebeska tijela bez vode. Dakle, voda je vjerovatno ušla u Zemlju izvana.

Istovremeno, postoje mnoge razlike između asteroida klase S i C, tako da se nisu mogli formirati blizu jedan drugom. Osim toga, granica iza koje je došlo do formiranja ledenih nebeskih tijela povremeno se pomjerala tokom evolucije Sunčevog sistema, a planeta Jupiter je igrala veliku ulogu u tom procesu.

Prema naučnicima, proces formiranja Saturna i Jupitera odvijao se u nekoliko faza. U početku su to bili čvrsti nebeski objekti čija je težina bila nekoliko puta veća od mase moderne Zemlje. Kasnije su počeli da hvataju gas iz protoplanetarnog diska. To je dovelo do naglog povećanja veličine i mase planeta, a divovi su počeli otvarati sebi mjesto u protoplanetarnom disku.

Saturn i Jupiter bili su okruženi malim planetezimalima - prethodnicima protoplaneta. Kako su Saturn i Jupiter rasli, njihove orbite su se širile, prelazile unutrašnju zonu Sunčevog sistema i udaljavale se od Sunca. Istovremeno, divovi su privlačili gas iz protoplanetarnog diska, usled čega su, prema simulaciji, orbite planetezimala podesili Jupiteri i pomerili ih tamo gde se trenutno nalazi pojas asteroida.

Formiranje Saturna dogodilo se kasnije od Jupitera, a njegovo pojavljivanje izazvalo je novu migraciju planetezimala, ali je bila beznačajna. Na osnovu toga, istraživači su predložili da su se u pojasu granica orbita divova pojavili asteroidi klase C nakon završetka formiranja Saturna i Jupitera. U tom slučaju bi se dio planetezimala mogao pomaknuti u orbitu Neptuna.

Prema pretpostavkama istraživača, voda je na Zemlju došla tokom formiranja asteroidnog pojasa zbog planetezimala određenog tipa (tačnije, asteroida klase C) sa nestabilnim i veoma izduženim orbitama koje su prelazile Zemljinu putanju. A glavna potvrda toga je analiza izotopa vodika.

Formiranjem Saturna i Jupitera i nestankom protoplanetarnog diska, dostava vode na našu planetu bila je skoro završena. Dakle, hipoteza koja objašnjava malu veličinu Crvene planete kretanjem dublje u Sunčev sistem Jupitera povezuje se sa mehanizmom obogaćivanja Zemlje vodom. Ispostavlja se da je pojava vode u unutrašnjem Sunčevom sistemu (kako u asteroidnom pojasu tako i na kamenitim planetama) samo nuspojava rasta gasovitih divova Saturna i Jupitera.

Nisu pronađene povezane veze

Astronomi Sean Raymond (Univerzitet Bordeaux, Francuska) i Andre Isidoro (Univerzitet Sao Paulo Julio de Mesquita Filho, Brazil) opisali su mogući mehanizam kako je voda dospjela na Zemlju. Njihovo istraživanje objavljeno je u časopisu Icarus, dostupnom na web stranici arXiv.org, a prvi autor je o tome govorio na svom blogu.

Naučnici vjeruju da voda na Zemlji i nebeskim tijelima iz asteroidnog pojasa između orbite Marsa i Jupitera ima zajedničko porijeklo, prvenstveno povezano s formiranjem plinovitih divova u Sunčevom sistemu.

Okeani pokrivaju tri četvrtine Zemlje, ali voda na površini čini samo jednu četvrtinu ukupne mase planete. Voda ima i u omotaču (u obliku hidratiziranih stijena) i u Zemljinom jezgru. Koliko ima, ne zna se, vjerovatno deset puta više nego na površini.

Uglavnom, na Zemlji je malo vode, a ima je i na Mjesecu, Merkuru, Veneri i Marsu. Možda su Venera i Mars nekada imali više vode. Glavni rezervoar vode u orbiti Jupitera je asteroidni pojas.

U unutrašnjem dijelu glavnog pojasa, u krugu od 2−2,3 astronomske jedinice od Sunca, preovlađuju asteroidi klase S (stjenovite), u vanjskom dijelu - klase C (karbonati). Postoje i drugi asteroidi, ali ne tako masivni. Asteroidi klase C sadrže više vode od klase S - oko deset posto (po masi).

Porijeklo vode može se utvrditi provođenjem izotopske analize vodonika sadržanog u vodi različitih nebeskih tijela. Osim protijuma, u prirodi se nalazi vodonik sa jezgrom od jednog protona, deuterijum (sa protonom i neutronom) i vrlo rijetko tricij (sa protonom i dva neutrona).

NASA/JPL-Caltech/SwRI/MSSS/Betsy Asher Hall/Gervasio Robles Jupiter

Analiza izotopa otkriva nekoliko karakteristika. Sunce i plinoviti divovi imaju omjer deuterija i tricijuma koji je jedan do dva reda veličine manji od onog na Zemlji. Ali za asteroide klase C ova brojka je skoro ista kao i za našu planetu. Ovo ukazuje na zajedničko porijeklo vode.

Komete u Oortovom oblaku imaju omjer deuterija i protijuma koji je otprilike dvostruko veći od Zemljinog. U orbiti Jupitera postoje tri komete za koje je ovaj parametar blizak Zemljinom, ali postoji i jedna kometa kod koje je ovaj parametar 3,5 puta veći. Sve ovo može značiti da voda na kometama ima različito porijeklo i da je samo dio nastao na isti način kao na Zemlji.

Ceres

Planete se formiraju oko mladih zvijezda u džinovskim diskovima plina i prašine. Bliže zvijezdi je prevruće, pa se tamo pojavljuju planete bogate silicijumom i gvožđem. Dalje od zvijezde je hladnije, gdje se nebeska tijela mogu formirati i od vodenog leda. Zemlja je nastala u onom dijelu protoplanetarnog diska gdje su rođena kamenita nebeska tijela, bez vode. To znači da je došla na planetu izvana.

S druge strane, asteroidi klase S i C su previše različiti da bi se formirali jedan pored drugog. Osim toga, granica iza koje su nastala ledena nebeska tijela neprestano se pomicala tokom evolucije Sunčevog sistema, a Jupiter je u tome odigrao odlučujuću ulogu.

Vjeruje se da su se Jupiter i Saturn formirali u dva stupnja. U početku su to bila čvrsta nebeska tijela, nekoliko puta teža od današnje Zemlje, a zatim su počeli da hvataju plin iz protoplanetarnog diska. U ovoj fazi, masa i veličina planeta naglo se povećavaju, divovi oslobađaju prostor za sebe u protoplanetarnom disku.

Veliki Jupiter i Saturn su tada bili okruženi malim planetezimalima - prethodnicima protoplaneta. Kako su Jupiter i Saturn rasli, orbite planetezimala su se protezale, prelazeći unutrašnji Sunčev sistem i udaljavajući se od zvijezde. Ali Jupiter i Saturn su i dalje privlačili gas iz protoplanetarnog diska, zbog čega je, kako je simulacija pokazala, Jupiter korigovao orbite planetezimala i pomerio ih u područje modernog asteroidnog pojasa.

Saturn je nastao kasnije od Jupitera, a njegovo formiranje dovelo je do nove migracije planetezimala, iako ne tako značajne. Glavni zaključak istraživača je da su se asteroidi klase C pojavili u pojasu iz orbita plinovitih divova nakon što su Jupiter i Saturn završili svoje formiranje (iako su neki planetezimali mogli doći do orbite Neptuna).

Prema naučnicima, voda je na našu planetu došla tokom formiranja asteroidnog pojasa zahvaljujući planetezimalima određenog tipa (naime, asteroidima klase C) sa visoko ekscentričnim (izduženim) i nestabilnim orbitama koje su presijecale putanju Zemlje. Analiza izotopa vodika je glavna potvrda toga.

Dostava vode na Zemlju gotovo je završena formiranjem Jupitera i Saturna i nestankom protoplanetarnog diska. Dakle, popularna hipoteza koja objašnjava malu veličinu Marsa migracijom Jupitera dublje u Sunčev sistem korelira sa mehanizmom obogaćivanja Zemlje vodom. Pojava vode, najvažnijeg izvora života na Zemlji, u unutrašnjem Sunčevom sistemu (i na stenovitim planetama i u asteroidnom pojasu) pokazuje se jednostavno kao nuspojava rasta Jupitera i Saturna.

Okeani pokrivaju tri četvrtine Zemlje, ali voda na površini čini samo jednu četvrtinu ukupne mase planete. Voda se nalazi i u omotaču (u obliku hidratiziranih stijena) i u Zemljinom jezgru. Koliko ima, ne zna se, vjerovatno deset puta više nego na površini.

Uglavnom, na Zemlji je malo vode, a ima je i na Mjesecu, Merkuru, Veneri i Marsu. Možda su Venera i Mars nekada imali više vode. Glavni rezervoar vode u orbiti Jupitera je asteroidni pojas.

U unutrašnjem dijelu glavnog pojasa, u krugu od 2-2,3 astronomske jedinice od Sunca, preovlađuju asteroidi klase S (stjenovite), u vanjskom dijelu - klase C (karbonati). Postoje i drugi asteroidi, ali ne tako masivni. Asteroidi klase C sadrže više vode od klase S - oko deset posto (po masi).

Foto: Arhiv svjetske istorije / Globallookpress.com