Ocean în interiorul planetei. Originea terestră a apei. Cum s-a format apa sau când a început procesul Apariția apei pe pământ?

De unde a venit apa de pe Pământ? Câte ipoteze pentru apariția apei pe Pământ există?

Originea apei pe Pământ este la fel de neclară precum originea planetei noastre însăși. Există mai multe ipoteze despre de unde a venit apa. În funcție de răspunsul la această întrebare, oamenii de știință au fost împărțiți în două tabere - susținători ai originii meteoriților și susținători ai originii fierbinți a Pământului. Primii cred că Pământul a fost inițial un meteorit mare, rece și solid, al doilea - că era o minge de foc topit.
Susținătorii originii meteoriților spun că apa sub formă de masă înghețată sau asemănătoare zăpezii făcea parte din același meteorit care a devenit stră-stră-stră-străbunicul Pământului. Susținătorii originii fierbinți susțin că apa a fost eliberată, ca transpirația, din substanța profundă încălzită (magma) a Pământului în timpul procesului de răcire și întărire (cristalizare) a acestuia. Apa s-a infiltrat la suprafață și s-a acumulat în zonele joase - așa s-au format treptat mările și oceanele.
Și apoi, datorită faptului că Soarele a încălzit neuniform suprafața Pământului, a început ciclul apei, au apărut râuri, lacuri etc.
...ld
Există șase ipoteze pentru apariția apei pe glob.
Prima: Prima ipoteză vine de la originea fierbinte a Pământului. Se crede că Pământul a fost cândva o minge de foc topită, care, radiind căldură în spațiu, s-a răcit treptat. Crusta primordială a apărut, a apărut compuși chimici elemente și printre ele compusul hidrogenului cu oxigenul sau, mai simplu, apa.
Spațiul din jurul Pământului a devenit din ce în ce mai umplut cu gaze care au erupt continuu din crăpăturile din crusta care se răcește. Pe măsură ce vaporii s-au răcit, au format o acoperire de nor care a învăluit strâns planeta noastră. Când temperatura din învelișul de gaz a scăzut atât de mult încât umiditatea conținută în nori s-a transformat în apă, au căzut primele ploi. Mileniu după mileniu ploile au căzut. Au devenit sursa de apă care a umplut treptat depresiunile oceanice și a format Oceanul Mondial.
A doua: A doua ipoteză provine de la originea rece a Pământului cu încălzirea sa ulterioară. Încălzirea a provocat activitate vulcanică. Lava eruptă de vulcani a transportat vapori de apă la suprafața planetei. O parte din vapori, condensându-se, au umplut depresiunile oceanice, iar unii au format atmosfera. După cum s-a confirmat acum, principala arena a activității vulcanice în primele etape ale evoluției Pământului a fost într-adevăr fundul oceanelor moderne.
Conform acestei ipoteze, apa era deja conținută în materia primară din care s-a format Pământul nostru. Confirmarea acestei posibilități este prezența apei în meteoriții care cad pe Pământ. În pietrele cerești este de până la 0,5%. La prima vedere, o cantitate mică.
Acum să estimam: Pământul cântărește 6-1021 de tone Dacă s-a format din meteoriți similari, atunci ar trebui să conțină acum aproximativ 30-1018 tone de apă! Atunci cantitatea totală de apă de pe Pământ (1315)109 tone este de cel puțin 200 de ori mai mică decât cea adevărată. Se pare că vechiul nostru Pământ este saturat cu apă de la centru până la suprafață, ca un burete.
A treia: A treia ipoteză provine și de la originea rece a Pământului cu încălzirea sa ulterioară.
La o anumită etapă de încălzire a învelișului Pământului la adâncimi de 50–70 km, vaporii de apă au început să apară din ionii de hidrogen și oxigen. Cu toate acestea temperatură ridicată mantaua nu i-a permis sa intre in compusi chimici cu substanta mantalei.
Sub influența unei presiuni gigantice, aburul a fost stoars în straturile superioare ale mantalei și apoi în scoarța terestră. În cortex, temperaturile mai scăzute sunt stimulate reactii chimiceÎntre minerale și apă, în urma slăbirii rocilor, s-au format crăpături și goluri, care au fost imediat umplute cu apă liberă. Sub influența presiunii apei, fisurile s-au despărțit, s-au transformat în defecte, iar apa s-a repezit prin ele la suprafață. Așa au apărut oceanele primare.
Cu toate acestea, activitatea apei în scoarța terestră nu s-a încheiat aici. Apa fierbinte a dizolvat destul de ușor acizi și alcalii. Acest amestec infernal a corodat totul și pe toți cei din jur, transformându-se într-un fel de saramură, care a dat apa de mare salinitatea sa inerentă până astăzi.
Mileniile s-au înlocuit unul pe altul. Saramura s-a răspândit inexorabil mai larg și mai adânc sub fundațiile de granit ale continentelor. Nu i s-a dat să pătrundă în granitul însuși. Structura poroasă a granitului, ca un filtru subțire, a reținut materia în suspensie. Filtrul s-a înfundat, iar atunci când s-a înfundat, a început să joace rolul unui ecran, blocând calea apei.
Dacă toate acestea au avut loc, atunci sub continente, la o adâncime de 12–20 km, există oceane de apă comprimată saturate cu săruri și metale dizolvate. Este foarte posibil ca astfel de oceane să se răspândească și sub mulți kilometri de fund de bazalt ai oceanelor terestre.
Această ipoteză este susținută de o creștere bruscă a vitezei undelor seismice la o adâncime de 1520 km, adică exact unde ar trebui să se afle presupusa interfață dintre granit și suprafața saramură, limita unei schimbări bruște a proprietăților fizico-chimice ale substanței.
Fiecare planetă este „gătită în propriul suc”, adică în interiorul câmpului, ca gălbenușul din albușul unui ou, iar câmpul planetei este alimentat de praf cosmic, format din diferite fracțiuni de resturi de asteroizi de la vechile planete prăbușite. Din acest material, ca din lut, mișcările exterioare în condiții de eternă inegalitate a raportului sumei și componentelor sale, manifestate sub formă de vânturi din diferite direcții, gravitațional, precum ceața cosmică, sunt măturate în grămezi, forțând pe toți să împingă. si isi pierd energia, ceea ce ii duce la o vesnica apropiere, unificare. Așa se nasc structuri diferite diferite niveluri: stelar, planetar, molecular, atomic.
25 octombrie 2016 Piven Gregory este autorul ipotezei despre formarea planetelor.
Judecând după câteva dintre întrebările dvs., ați vizionat și un film despre originea Pământului astăzi pe canalul Culture. Totul se spune acolo :)
Una dintre cele mai importante este că s-a format din „corpuri cerești” căzute, cum ar fi asteroizi, meteoriți și alte resturi mici.
În fiecare an, pe Pământ cad multe megatone de praf cosmic (mi-e teamă că greșesc), ca să nu mai vorbim de meteoriți, mai ales de acele vremuri străvechi când au căzut de sute sau de mii de ori mai mulți.
După ce am analizat subiectul, am ajuns la următoarele concluzii.
Inițial, nu exista oxigen liber în atmosferă, nici hidrogen. Hidrogenul, în general, este foarte volatil și dacă ar fi emis din intestinele Pământului, ar zbura în spațiu. Dar ar fi trebuit să se fi ars totul în timpul formării Pământului, prin urmare formarea hidrogenului pur nu are loc în interiorul Pământului. Prin urmare, apa nu poate fi produsă în adâncuri. Aceasta înseamnă că apa ar fi putut fi produsă prin reacții la suprafață. Oxidul nitric este potrivit pentru aceasta, precum și oxizii metalici, care pot fi reduse sub influența descărcărilor electrice.
Dacă luăm ca bază atmosfera de metan, ca pe Titan, atunci când planeta a fost bombardată cu descărcări electrice, din oxizi metalici s-a format un gaz - oxid de azot (2). În absența oxigenului în atmosferă, hidrogenul cosmic interacționează cu oxidul de azot (2) pentru a forma apă. Întreaga întrebare este concentrația slabă de hidrogen în spațiul cosmic. În consecință, doar Soarele ar putea da hidrogen Pământului, ceea ce confirmă natura creatoare - divină a luminii noastre. Când planeta noastră a fost bombardată cu ioni de hidrogen, gazul de azot din atmosfera primară s-a transformat în apă și mările s-au umplut.
Aceasta este opinia mea neștiințifică.
http://www.sciteclibrary.ru/cgi-bin/yabb2/YaBB.pl?num=1422849506 Aici veți afla cum se formează apa! Apa, ca și uleiul, este necesară pentru funcționarea planetei în sine, este ca sângele, dacă se scurg 3 litri de sânge din tine.... așa că planeta suferă în convulsii - schimbări climatice globale - menopauza va veni în curând!
Formarea elementelor materiei este descrisă în sursa cunoașterii. Pot să o dau.
Crearea lumii... Geneza capitolul 1...

Oamenii de știință încă se ceartă cu privire la apariția apei pe Pământ. Un prieten a început să caute ipoteze. Am găsit șase dintre ele. Nu există înțelegere pe lumea asta! De unde provine apa de pe Pământ - opțiuni de răspuns.

Ipoteze despre originea apei pe Pământ

Prima ipoteză. Originea fierbinte a Pământului

Se crede că Pământul a fost cândva o minge de foc topită, care, radiind căldură în spațiu, s-a răcit treptat. A apărut crusta primordială, au apărut compuși chimici ai elementelor, printre care și compusul hidrogen și oxigen sau, mai simplu, apă.

Spațiul din jurul Pământului a devenit din ce în ce mai umplut cu gaze care au erupt continuu din crăpăturile din crusta care se răcește. Pe măsură ce vaporii s-au răcit, au format o acoperire de nor care a învăluit strâns planeta noastră. Când temperatura din învelișul de gaz a scăzut atât de mult încât umiditatea conținută de nori s-a transformat în apă, au căzut primele ploi.

Mileniu după mileniu ploile au căzut. Au devenit sursa de apă care a umplut treptat depresiunile oceanice și a format Oceanul Mondial.

A doua ipoteză. Originea rece a Pământului

Pământul era rece și apoi a început să se încălzească. Încălzirea a provocat activitate vulcanică. Lava eruptă de vulcani a transportat vapori de apă la suprafața planetei. O parte din vapori, condensandu-se, au umplut depresiunile oceanice, iar unii au format atmosfera. După cum s-a confirmat acum, principala arena a activității vulcanice în primele etape ale evoluției Pământului a fost într-adevăr fundul oceanelor moderne.

Conform acestei ipoteze, apa era conținută deja în acea materie primară, din care s-a format Pământul nostru. Confirmarea acestei posibilități este prezența apei în meteoriții care cad pe Pământ. În „pietrele cerești” este de până la 0,5%. La prima vedere, o cantitate mică. Cât de neconvingător!

A treia ipoteză

A treia ipoteză vine din nou de la originea „rece” a Pământului cu încălzirea sa ulterioară.
La o anumită etapă de încălzire în mantaua Pământului la adâncimi de 50-70 km, vaporii de apă au început să apară din ionii de hidrogen și oxigen. Cu toate acestea, temperatura ridicată a mantalei nu i-a permis să intre în compuși chimici cu materia mantalei.

Sub influența unei presiuni enorme, aburul a fost stoars în straturile superioare ale mantalei și apoi în scoarța terestră. În crustă, temperaturile mai scăzute au stimulat reacții chimice între minerale și apă, ca urmare a afânării rocilor, s-au format crăpături și goluri, care au fost imediat umplute cu apă liberă. Sub influența presiunii apei, fisurile s-au despărțit, s-au transformat în defecte, iar apa s-a repezit prin ele la suprafață. Așa au apărut oceanele primare.

Cu toate acestea, activitatea apei în scoarța terestră nu s-a încheiat aici. Apa fierbinte a dizolvat destul de ușor acizi și alcalii. Acest „amestec infernal” a corodat totul și pe toți cei din jur, transformându-se într-un fel de saramură, care a dat apei mării salinitatea inerentă până în prezent.

Mileniile s-au înlocuit unul pe altul. Saramura s-a răspândit inexorabil mai larg și mai adânc sub fundațiile de granit ale continentelor. Nu i s-a dat să pătrundă în granitul însuși. Structura poroasă a granitului, ca un filtru subțire, a reținut materia în suspensie. „Filtrul” s-a înfundat, iar atunci când a fost înfundat, a început să joace rolul unui ecran, blocând calea apei.

Dacă toate acestea au avut loc, atunci sub continente, la o adâncime de 12-20 km, există oceane de apă comprimată saturate cu săruri și metale dizolvate. Este foarte posibil ca astfel de oceane să se răspândească și sub mulți kilometri de fund de bazalt ai oceanelor terestre.

Ipoteza de mai sus este susținută de o creștere bruscă a vitezei undelor seismice la o adâncime de 15-20 km, adică exact acolo unde ar trebui să se afle limita presupusei interfețe dintre granit și suprafața saramură, limita unei schimbări bruște în proprietățile fizice și chimice ale substanței.

Această ipoteză este confirmată și de așa-numita derivă continentală. Masele de granit ale continentelor se mișcă. Ei „plutesc”, deși viteza lor de mișcare este de doar câțiva centimetri pe secol. De ce să nu presupunem că oceanele de saramură acționează ca un fel de peliculă sub „fundurile” continentelor, ca o peliculă de ulei într-un rulment între ax și ax.

Dacă există saramură, atunci, în viitor, probabil că omenirea le va folosi ca cel mai bogat minereu lichid în care sunt dizolvate elementele cele mai valoroase și compușii lor.

A patra ipoteză a astrofizicianului englez Hoyle

Esența sa este următoarea: condensarea norului protoplanetar care înconjoară proto-Soarele nostru a avut loc în mod inegal la distanțe diferite de Soare. Cu cât este mai departe de el, cu atât temperatura norului este mai scăzută. Mai aproape de Soare, să zicem, metalele s-ar putea condensa ca substanțe mai refractare. Și acolo unde trec orbitele lui Uranus, Neptun și Pluto, conform calculelor lui Hoyle, temperatura era de aproximativ 350 K, ceea ce este deja suficient pentru condensarea vaporilor de apă.

Această împrejurare poate explica natura „apoasă” a lui Uranus, Neptun și Pluto, formată în procesul de fuziune a particulelor de gheață și zăpadă. Natura „apă” a acestor planete este confirmată de cele mai recente observații astronomice.

Cu toate acestea, în timpul formării planetelor exterioare, a existat o „împingere” gravitațională a blocurilor de gheață în regiunea planetelor interioare. Acele blocuri de dimensiuni suficiente, fără să aibă timp să se evapore complet din razele soarelui, au ajuns pe Pământ și au căzut pe el sub forma unui fel de „ploaie” înghețată. Evident, astfel de „ploi” au fost mai abundente pe Marte și foarte rare pe Venus.

Calculele lui Hoyle confirmă posibilitatea formării oceanelor Pământului din ploaie înghețată, care a durat doar câteva milioane de ani.

A cincea ipoteză

Ea, ca și a patra, presupune pur origine cosmică apă, dar din alte surse. Faptul este că o ploaie de particule încărcate electric cade continuu pe Pământ din adâncurile spațiului. Și printre aceste particule, o proporție corectă sunt protoni - nucleele atomilor de hidrogen. Pătrunzând în straturile superioare ale atmosferei, protonii captează electroni și se transformă în atomi de hidrogen, care reacţionează imediat cu oxigenul atmosferic. Se formează molecule de apă. Calculele au arătat că o sursă cosmică de acest fel este capabilă să producă aproape 1,5 tone de apă pe an, iar această apă sub formă de precipitații ajunge suprafata pamantului.

O tonă și jumătate... După standardele globale - o cantitate nesemnificativă. Dar trebuie avut în vedere faptul că formarea unei astfel de ape cosmice a început simultan cu apariția planetei, adică acum mai bine de 4 miliarde de ani.

A șasea ipoteză

După cum au stabilit oamenii de știință, acum aproximativ 250 de milioane de ani exista un singur continent pe Pământ. Apoi, din motive necunoscute, a crăpat, iar părțile sale au început să se despartă, „plutind” una de cealaltă.

Dovada existenței unui singur continent nu este doar asemănarea liniilor de coastă, ci și asemănarea florei și faunei, asemănarea structurilor geologice ale coastelor. Pe scurt, puțini oameni se îndoiesc acum de unitatea continentelor Pământului în trecut. Un alt lucru provoacă nedumerire: cum pot blocurile continentale, precum „aisbergurile” gigantice, să plutească unul de celălalt dacă rădăcinile lor ajung la zeci de kilometri adâncime? Și ce îi pune în mișcare?

Cercetare ultimii ani confirmat: da, continentele „plutesc”, distanța dintre ele este în continuă creștere. Mișcarea continentelor este explicată în mod strălucit de ipoteza extinderii Pământului. Ipoteza afirmă: inițial Pământul avea o rază la jumătate mai mare decât este acum. Continentele, apoi fuzionate, au înconjurat planeta Oceanele nu existau. Și apoi, la granița dintre Proterozoic și Mezozoic (acum 250-300 de milioane de ani), Pământul a început să se extindă. Singurul continent a făcut loc fisurilor, care, atunci când s-au umplut cu apă, s-au transformat în oceane. Și de atunci până în vremea noastră, raza Pământului s-a dublat!

Invenția ceasurilor atomice a făcut posibilă determinarea cu exactitate absolută a longitudinei și latitudinii obiectelor pământești de pe cerul înstelat. Măsurătorile au arătat că planeta noastră... continuă să se extindă!

Europa, de exemplu, se extinde. Moscova și Leningradul „înoată” spre est cu o viteză de 1 cm pe an. Și Hamburg, situat în centrul Europei, rămâne pe loc.

Viteza de expansiune a continentului european este enormă. Într-adevăr, în doar 20 de milioane de ani (o perioadă nesemnificativă pentru o epocă geologică), ca urmare a unei astfel de mișcări, s-ar putea forma un vas al viitorului ocean de 4000 km lățime.

Cu toate acestea, până acum, susținătorii ipotezei Pământului în expansiune nu au avut niciun argument cu care să poată explica de ce Pământul se extinde.
Acum există astfel de argumente.

Să ne amintim în primul rând (și vom reveni la asta mai târziu) că Universul este format din 98% hidrogen, adică elementul care dă naștere apei. Pământul nostru este 98% hidrogen. A venit la noi împreună cu acele particule de praf cosmic rece din care s-au format toate planetele sistemului solar. Și printre aceste particule se aflau și atomi de metal.

Aici întâlnim un fenomen interesant. Se pare că metalele sunt capabile să absoarbă cantități uriașe de hidrogen - zeci, sute și chiar mii de volume pe volum. Mai mult: cu cât un metal absoarbe (sau se atașează) mai mult hidrogen, cu atât devine mai dens, adică scade din ce în ce mai mult în volum. Da, nu am făcut o rezervare - este în scădere. Astfel, metalele alcaline, prin adăugarea de hidrogen, scad în volum de 1,5 ori deja la presiunea atmosferică. În ceea ce privește alte metale (de exemplu, fier și nichel, din care, conform oamenilor de știință, este compus nucleul Pământului), atunci la presiunea atmosferică normală (105 Pa) scăderea volumului este foarte nesemnificativă.

Cu toate acestea, pe măsură ce norul de praf s-a compactat, sa produs compresia gravitațională, iar presiunea din interiorul proto-Pământului a crescut. În consecință, a crescut și gradul de absorbție a hidrogenului de către metalele din grupa fierului. Compresia a generat antipodul presiunii - încălzire.

Și din moment ce regiunile centrale ale planetei formate au fost supuse la cea mai mare compresiune, temperatura de acolo a crescut și mai rapid.

Și la o anumită etapă de încălzire, când temperatura din miezul Pământului a atins o anumită valoare critică (tranziția creșterii cantitative la o nouă stare calitativă!), a început procesul invers - eliberarea hidrogenului din metale.

Dezintegrarea compușilor metal-hidrogen, adică refacerea structurilor metalice, a provocat o creștere bruscă a volumului de materie din miezul Pământului. Expansiunea miezului metalic s-a manifestat cu o astfel de forță încât mantaua și crusta planetei, neputând să-i reziste, s-au crăpat.

Astfel, degazarea hidrogenului a fost însoțită de expansiunea Pământului. Între timp, hidrogenul, pătrunzând în grosimea enormă a planetei, a captat atomi de oxigen pe parcurs, iar vaporii de apă scăpau deja la suprafața sa. Condensând, apa a umplut crăpăturile din crustă. Oceanele s-au format treptat.

Deci, șase ipoteze ale originii apei pământești. În timp, va deveni clar care dintre ele este adevărată. Poate că toate șase se vor dovedi a fi adevărate, fiecare într-o oarecare măsură. Între timp, întrebarea „De unde a venit apa de pe Pământ?” rămâne deschisă.

Oamenii de știință în astronomie de la Universitatea Franceză din Bordeaux - Sean Raymond - și de la Universitatea de Stat din Brazilia din Sao Paulo Julio de Mesquita Filho - Andre Isidoro - au descris mecanismul probabil al apariției apei pe planeta noastră. Oamenii de știință și-au publicat cercetările în publicația Icarus. Raymond a scris și despre studiu pe blogul său.

Oamenii de știință cred că apa de pe planeta noastră și corpuri cerești Centurile de asteroizi dintre orbitele lui Jupiter și Marte au o origine comună, care este asociată în principal cu formarea în sistemul solar giganții gazoși.

Trei sferturi din suprafața pământului este acoperită de oceane, dar, în același timp, apa care se află la suprafață ocupă doar o patru miimi masa totala Pământ. Apa este prezentă atât în miezul, cât și în mantaua planetei. Oamenii de știință nu știu cât există, dar estimează că este de aproximativ zece ori mai mult decât la suprafață.

Astfel, spun experții, există puțină apă pe Pământ, și există și pe Mercur, Lună, Marte și Venus. Probabil a fost mai multă apă pe Marte și Venus înainte. Principalul rezervor de apă pe orbita lui Jupiter este centura de asteroizi.

Miezul părții interioare a centurii (aproximativ 2-2,3 unități astronomice de la Soare) este alcătuit din asteroizi stâncoși din clasa S, iar partea exterioară este dominată de asteroizi carboni din clasa C. Asteroizii carbonați conțin mai multă apă decât asteroizii stâncoși. (apa la asteroizii din clasa C este de aproximativ 10 la sută).

Potrivit oamenilor de știință, originea apei poate fi determinată prin analiza izotopică a hidrogenului, care este conținut în apa diferitelor tipuri de obiecte cerești. Pe lângă hidrogenul cu un nucleu de un proton (protiu), hidrogenul cu un nucleu cu un neutron și un proton (deuteriu) și foarte rar hidrogen cu un nucleu cu doi neutroni și un proton (tritiu) se găsesc uneori în natură.

Analiza izotopilor poate dezvălui unele caracteristici. Soarele și giganții gazoși se caracterizează printr-un raport dintre tritiu și deuteriu, care este cu câteva ordine de mărime mai mic decât cel al planetei noastre. În același timp, asteroizii din clasa C au aproape același indicator ca și Pământul. Astfel, aceasta poate indica o origine comună a apei.

Raportul dintre protium și deuteriu din cometele din norul Oort este de aproximativ două ori mai mare decât cel al planetei noastre. Pe orbita lui Jupiter, există trei comete care au parametri similari, dar există și o cometă cu acest indicator de 3,5 ori mai mare. Acest lucru poate indica faptul că apa de pe aceste comete poate avea o origine diferită și doar o parte din această apă s-a format în același mod ca pe planeta noastră.

Formarea planetelor are loc în discuri gigantice de gaz și praf în jurul stelelor tinere. Deoarece cu cât este mai aproape de Soare, cu atât este mai fierbinte, acolo se formează planete bogate în fier și siliciu. Cu cât este mai departe de stea, cu atât este mai rece, astfel încât corpurile cerești de acolo pot apărea și din vaporii de apă. Planeta noastră s-a format în acea parte a discului gaz-praf în care au apărut corpuri cerești stâncoase, lipsite de apă. Astfel, apa a intrat probabil pe Pământ din exterior.

În același timp, există multe diferențe între asteroizii din clasa S și C, așa că nu s-ar fi putut forma aproape unul de celălalt. În plus, granița dincolo de care a avut loc formarea corpurilor cerești înghețate s-a mutat periodic în timpul evoluției Sistemului Solar, iar planeta Jupiter a jucat un rol major în acest proces.

Potrivit oamenilor de știință, procesul de formare a lui Saturn și Jupiter a avut loc în mai multe etape. Inițial, acestea erau obiecte cerești solide, a căror greutate era de câteva ori mai mare decât masa Pământul modern. Mai târziu au început să capteze gaz de pe discul protoplanetar. Acest lucru a dus la o creștere bruscă a dimensiunii și masei planetelor, iar giganții au început să-și elibereze un loc în discul protoplanetar.

Saturn și Jupiter au fost înconjurate de mici planetezimale - predecesorii protoplanetelor. Pe măsură ce Saturn și Jupiter au crescut, orbitele lor s-au întins, au traversat zona interioară a Sistemului Solar și s-au îndepărtat de Soare. În același timp, giganții au atras gaz de pe discul protoplanetar, drept urmare, conform simulării, orbitele planetezimale au fost ajustate de Jupiters și mutate în locul unde se află în prezent centura de asteroizi.

Formarea lui Saturn a avut loc mai târziu decât Jupiter, iar apariția lui a provocat o nouă migrare a planetezimale, dar a fost nesemnificativă. Pe baza acestui fapt, cercetătorii au sugerat că în centura limitelor orbitelor giganților au apărut asteroizi de clasa C după finalizarea formării lui Saturn și Jupiter. În acest caz, o parte din planetezimale s-ar putea muta pe orbita lui Neptun.

Conform ipotezelor cercetătorilor, apa a venit pe Pământ în timpul formării centurii de asteroizi din cauza planetezimale de un anumit tip (mai precis, asteroizi de clasă C) cu orbite instabile și foarte alungite care au traversat traiectoria Pământului. Și principala confirmare a acestui lucru este analiza izotopilor de hidrogen.

Odată cu formarea lui Saturn și Jupiter și dispariția discului protoplanetar, livrarea apei către planeta noastră a fost aproape finalizată. Astfel, ipoteza care explică dimensiunea mică a Planetei Roșii prin deplasarea mai adânc în sistemul solar al lui Jupiter este asociată cu mecanismul de îmbogățire a Pământului cu apă. Apariția apei în sistemul solar interior (atât în centura de asteroizi, cât și pe planetele stâncoase) se dovedește a fi doar un efect secundar al creșterii giganților gazosi Saturn și Jupiter.

Nu s-au găsit linkuri înrudite

Astronomii Sean Raymond (Universitatea din Bordeaux, Franța) și Andre Isidoro (Universitatea din São Paulo Julio de Mesquita Filho, Brazilia) au descris un posibil mecanism pentru modul în care apa a ajuns pe Pământ. Cercetarea lor a fost publicată în jurnalul Icarus, disponibil pe site-ul arXiv.org, iar primul autor a vorbit despre asta pe blogul său.

Oamenii de știință cred că apa de pe Pământ și corpurile cerești din centura de asteroizi dintre orbitele lui Marte și Jupiter are o origine comună, asociată în primul rând cu formarea giganților gazosi în Sistemul Solar.

Oceanele acoperă trei sferturi din Pământ, dar apa de la suprafață reprezintă doar o patru miimi din masa totală a planetei. Există apă atât în manta (sub formă de roci hidratate), cât și în miezul Pământului. Cât de mult există nu se știe, probabil de zece ori mai mult decât la suprafață.

În general, există puțină apă pe Pământ și există și ceva pe Lună, Mercur, Venus și Marte. Poate că Venus și Marte au avut odată mai multă apă. Rezervorul principal de apă pe orbita lui Jupiter este centura de asteroizi.

În partea interioară a centurii principale, la 2−2,3 unități astronomice de Soare, predomină asteroizii din clasa S (stâncoși), în partea exterioară - clasa C (carbonică). Există și alți asteroizi, dar nu atât de masivi. Asteroizii de clasa C conțin mai multă apă decât clasa S – aproximativ zece procente (din masă).

Originea apei poate fi determinată prin efectuarea unei analize izotopice a hidrogenului conținut în apa diferitelor corpuri cerești. Pe lângă protiu, în natură se găsesc hidrogen cu un nucleu de un proton, deuteriu (cu un proton și un neutron) și foarte rar tritiu (cu un proton și doi neutroni).

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

Analiza izotopilor dezvăluie mai multe caracteristici. Soarele și giganții gazosi au un raport dintre deuteriu și tritiu care este cu unul sau două ordine de mărime mai mic decât cel al Pământului. Dar pentru asteroizii din clasa C, această cifră este aproape aceeași ca și pentru planeta noastră. Aceasta indică o origine comună a apei.

Cometele din norul Oort au un raport dintre deuteriu și protiu care este de aproximativ dublu față de cel al Pământului. Există trei comete pe orbita lui Jupiter, pentru care acest parametru este apropiat de cel al Pământului, dar există și o cometă în care acest parametru este de 3,5 ori mai mare. Toate acestea pot însemna că apa de pe comete are origini diferite și doar o parte din ea s-a format în același mod ca pe Pământ.

Ceres

Planetele se formează în jurul stelelor tinere în discuri gigantice de gaz și praf. Mai aproape de stea este prea cald, așa că acolo apar planete bogate în siliciu și fier. Mai departe de stea este mai rece, unde corpurile cerești se pot forma și din gheața de apă. Pământul a apărut în acea parte a discului protoplanetar unde s-au născut corpuri cerești stâncoase, fără apă. Aceasta înseamnă că a venit pe planetă din afară.

Pe de altă parte, asteroizii din clasa S și C sunt prea diferiți pentru a se forma unul lângă altul. În plus, granița dincolo de care s-au format corpurile cerești înghețate sa deplasat constant în timpul evoluției Sistemului Solar, iar Jupiter a jucat un rol decisiv în acest sens.

Se crede că Jupiter și Saturn s-au format în două etape. La început au fost corpuri cerești solide, de câteva ori mai grele decât Pământul modern, apoi au început să capteze gaz de pe discul protoplanetar. În această etapă, masa și dimensiunea planetelor cresc brusc, giganții eliberează spațiu pentru ei înșiși în discul protoplanetar.

Marele Jupiter și Saturn au fost apoi înconjurate de mici planetezimale - predecesorii protoplanetelor. Pe măsură ce Jupiter și Saturn au crescut, orbitele planetezimale s-au întins, traversând sistemul solar interior și îndepărtându-se de stea. Dar Jupiter și Saturn au mai atras gaz de pe discul protoplanetar, drept urmare, după cum a arătat simularea, orbitele planetezimale au fost corectate de Jupiter și s-au mutat în regiunea centurii moderne de asteroizi.

Saturn a apărut mai târziu decât Jupiter, iar formarea sa a dus la o nouă migrare a planetezimale, deși nu la fel de semnificativă. Principala concluzie a cercetătorilor este că asteroizii de clasa C au apărut în centură de pe orbitele giganților gazosi după ce Jupiter și Saturn și-au finalizat formarea (deși unele planetezimale ar putea ajunge pe orbita lui Neptun).

Potrivit oamenilor de știință, apa a venit pe planeta noastră în timpul formării centurii de asteroizi datorită planetezimale de un anumit tip (și anume, asteroizii de clasa C) cu orbite extrem de excentrice (alungite) și instabile care intersectau traiectoria Pământului. Analiza izotopilor de hidrogen este principala confirmare a acestui lucru.

Livrarea apei pe Pământ a fost aproape finalizată odată cu formarea lui Jupiter și Saturn și cu dispariția discului protoplanetar. Astfel, ipoteza populară care explică dimensiunea mică a lui Marte prin migrarea lui Jupiter mai adânc în Sistemul Solar se corelează cu mecanismul de îmbogățire a Pământului cu apă. Apariția apei, cea mai importantă sursă de viață de pe Pământ, în Sistemul Solar interior (atât pe planetele stâncoase, cât și în centura de asteroizi) se dovedește a fi pur și simplu un efect secundar al creșterii lui Jupiter și Saturn.

Oceanele acoperă trei sferturi din Pământ, dar apa de la suprafață reprezintă doar o patru miimi din masa totală a planetei. Apa se află atât în manta (sub formă de roci hidratate) cât și în miezul Pământului. Cât de mult există nu se știe, probabil de zece ori mai mult decât la suprafață.

În partea interioară a centurii principale, la 2-2,3 unități astronomice de Soare, predomină asteroizii din clasa S (stâncoși), în partea exterioară - clasa C (carbonică). Există și alți asteroizi, dar nu atât de masivi. Asteroizii de clasa C conțin mai multă apă decât clasa S - aproximativ zece procente (din masă).

Foto: Arhiva Istoriei Mondiale / Globallookpress.com

Livrarea apei pe Pământ a fost practic finalizată cu formarea lui Jupiter și Saturn și cu dispariția discului protoplanetar. Astfel, ipoteza populară care explică dimensiunea mică a lui Marte prin migrarea lui Jupiter mai adânc în Sistemul Solar se corelează cu mecanismul de îmbogățire a Pământului cu apă. Apariția apei, cea mai importantă sursă de viață de pe Pământ, în Sistemul Solar interior (atât pe planetele stâncoase, cât și în centura de asteroizi) se dovedește a fi pur și simplu un efect secundar al creșterii lui Jupiter și Saturn.