Джакарта, CNN, Индонезия —
Источник воздуха на Земле долгое время оставалось загадкой для науки. Его жизненно важная функция по поддержанию жизни не должна была возникнуть случайно. Как элемент это может проявиться?
Существуют различные гипотезы и теории, объясняющие, как сюда попала вода, с некоторыми подтверждающими доказательствами.
Исследование, опубликованное в GeoScience World Elements под названием «Мы пьем хорошую воду возрастом 4,5 миллиарда летпредполагает, что в другой молодой Солнечной системе было много воды.
В солнечной системе, подобной нашей, вода движется вместе с ростом молодых звезд и формированием планет. Доказательство тому, что на Земле есть тяжелая вода, и это показывает, что воде на нашей планете 4,5 миллиарда лет.
Два автора исследования, Сесилия Чеккарелли, итальянский астроном из Института планетарных наук и астрофизики в Гренобле, Франция, и Фуцзюнь Ду, астроном из Обсерватории Пурпурной горы в Нанкине, Китай, проследили происхождение воды.
1. Период Солнечной системы
Формирование Солнечной системы началось с гигантского молекулярного облака. Облака в основном состоят из водорода, основного компонента воды.
Далее следуют гелий, кислород и углерод в порядке изобилия. Облако также содержит мелкие частицы силикатной пыли и угольной пыли. Исследования также ведут к прослеживанию истории воды на Земле, и именно здесь она началась.
В холодном молекулярном облаке, когда кислород встречается с пылинками, они замерзают и прилипают к поверхности. Но вода раньше не была водой, содержащей водород и кислород.
Более легкие молекулы водорода в облаке отскакивают от замерзших пылинок, пока не встретятся с кислородом.
Когда это происходит, они реагируют и образуют водяной лед двух типов, а именно обычную воду и тяжелую воду, содержащую дейтерий.
Дейтерий — это изотоп водорода, называемый тяжелым водородом (HDO). В его ядре содержится один протон и один нейтрон. Это отличает его от «обычного» водорода, называемого протием.
В протии есть протоны, но нет нейтронов. Оба этих изотопа водорода стабильны и сохранились до наших дней, и оба могут соединяться с кислородом с образованием воды.
Когда водяной лед образует мантию на пылинках, исследователи называют это холодной фазой — первым этапом процесса, который они описывают в своей статье.
Гравитация начинает воздействовать на облако, когда материя оседает в центре. Больше массы попадает в центр молекулярного облака и начинает формировать протозвезды (молодые звезды).
Часть гравитации преобразуется в тепло, и в нескольких астрономических единицах (а.е.) от центра облака температура газа и пыли на диске достигает 100 Кельвинов (К), что эквивалентно -173 градусам Цельсия. С химической точки зрения экстремального холода достаточно, чтобы вызвать сублимацию, и лед меняет фазу на водяной пар.
Сублимация происходит в горячем корино (теплом покрове, окружающем центр облака). Хотя они также содержат сложные органические молекулы, вода является наиболее распространенной молекулой в этих областях, хотя она все еще находится в форме пара.
«Горячий Корино содержит примерно в 10 000 раз больше воды, чем океаны Земли», — пишут исследователи.
Это второй шаг в процессе, описанном авторами, и они называют его протозвездной фазой.
Планетарные фазы на следующей странице…
