Ako stará je voda, ktorú máme na Zemi? Jej vek vás prekvapí, je staršia, než si myslíte!
Vedci vo svojej novej štúdii približujú, ako Zem získala svoju vodu. Aspoň časť z nej môže pochádzať z doby, kedy sústava ešte len vznikala.
Zem je jedinou planétou Slnečnej sústavy, ktorá má na svojom povrchu vodu v tekutom stave, no táto životne dôležitá látka by sa mohla nachádzať aj na Mesiaci alebo na Marse. Vedci sa však dlhú dobu pýtali, ako sa vlastne voda dostala na našu planétu, no zatiaľ čo sa to môže zdať ako veľká záhada, odpoveď je podľa novej štúdie jednoduchá.
Podľa autorov práce publikovanej v GeoScienceWorld Elements je voda ako molekula prítomná v protoplanetárnych diskoch. Keď vznikne nová hviezda a ukončí svoju formáciu, okolo nej sa stále nachádza pomerne veľký disk hmoty, ktorý sa nazýva protoplanetárny disk. V ňom sa nachádzajú rôzne prvky, ktoré ostali po vytvorení hviezdy a tie sa spolu s prachom spájajú dokopy a vytvárajú zárodky planét a neskôr aj hotové planéty.
Ako vzniká voda
Tento proces prebieha vo všetkých rodiacich sa sústavách a pred 4,5-miliardami rokov takto vznikla aj tá naša, Slnečná sústava. Štúdii sa podarilo zistiť, že voda sa v protoplanetárnych diskoch nachádza vo veľkom množstve. Zároveň dokázali, že časť vody vrátane tej, ktorú pijeme, je stará 4,5-miliárd rokov.
Hviezdy vznikajú z gigantických molekulárnych oblakov, v ktorých sa nachádza prevažne vodík, jeden z hlavných komponentov vody. Nasleduje hélium, kyslík a uhlík. Oblak zároveň obsahuje aj drobný kremíkový a uhlíkový prach, píše Universe Today. Autori štúdie vysvetľujú, že keď sa kyslík v molekulárnom oblaku stretne s drobným zrniečkom prachu zamŕza a prilepí sa na jeho povrch. Vodík je ľahším prvkom a jeho molekuly preskakujú z jedného zrniečka prachu na druhé, až kým sa nestretnú s kyslíkom. V tom momente vzniká ľad.
Reakcia môže viesť ku vzniku dvoch druhov vody – tej „normálnej“ a takzvanej ťažkej vody, ktorá obsahuje deutérium. Deutérium je izotop vodíka, ktorý sa v bežnej reči označuje aj ako ťažký vodík. Rozdiel medzi deutériom a normálnym vodíkom je jeden neutrón. Deutérium má vo svojom jadre neutrón, zatiaľ čo vodík ho nemá. Oba prvky sa môžu spojiť s kyslíkom a vytvoriť vodu.
Neprehliadnite
Hviezda vzniká, keď sa molekulárny oblak destabilizuje a hmota začne padať do stredu. Spolu s ňou sa však vytvára aj teplo. Hoci sa teplota blízko centra molekulárneho oblaku pohybuje len okolo -173 °C, táto teplota je dostatočne vysoká na to, aby odštartovala sublimáciu, proces počas ktorého sa tuhý ľad okamžite mení na paru bez toho, aby prešiel kvapalným skupenstvom.
Stred molekulárneho oblaku sa označuje ako korino a keď prebehne sublimácia ľadu, okolo neho sa vytvorí obálka vodnej pary. V tejto vrstve existujú aj komplexné organické molekuly, no voda je najväčšou zložkou.
„Korino je plné vody, hoci len vodnej pary. V bežnom prípade tu nájdeme 10-tisíc násobok vody, ktorá sa nachádza v našich oceánoch,“ vysvetľujú autori.
Druhé kolo
V určitom momente sa podmienky v centre molekulárneho oblaku menia a vzniká protohviezda, ktorá ešte nie je schopná jadrovej fúzie. Protohviezda však začína rotovať a tento pohyb ovplyvňuje aj hmotu okolo nej. Tá sa zarovná do diskovej štruktúry, ktorú označujeme ako protoplanetárny disk. Voda opäť kondenzuje na zrniečkach prachu.
Keď sa podmienky v protohviezde vyhrotia natoľko, že sa začne jadrová fúzia, sústava už pomaly dostáva tvar. Hviezda ukončuje svoj rast a planéty sa začínajú pomaly formovať. Jednotlivé zrniečka prachu, ktoré majú na sebe už druhýkrát zamrznutú vodu, sa spájajú dokopy a vytvárajú planéty.
Autori štúdie vo svojej práci vysvetlili, že voda vzniká dvakrát: prvýkrát v molekulárnom oblaku, keď ešte Slnečná sústava neexistovala a druhýkrát keď sa formovali planéty. Vo svojej práci zároveň zistili, že od 1 až do 50% vody na Zemi môže pochádzať z obdobia, kedy naša Slnečná sústava ešte neexistovala. Samozrejme, tento proces je o niečo komplikovanejší a sami autori priznávajú, že len začali odhaľovať to, ako sa zo Zeme stala modrá planéta. Ďalšie teórie hovoria o tom, že časť vody ku nám mohli priniesť asteroidy alebo kométy.
Komentáre