Še vedno ni jasno, zakaj je na Zemlji voda

Matej Huš

14. nov 2015 ob 16:52:38

Raziskovalci si še vedno belijo glavo z vprašanjem, kako to da je na Zemlji toliko vode oziroma od kod se je vzela. V meglici, iz katere so se oblikovali Sonce in planeti Osončja, je bilo vode sicer veliko, a Zemlja leži znotraj meje zmrzovanja. Pričakovali bi, da bo v zgodnjem stadiju nastajanja planeta Sonce vso vodno paro odpihnilo in Zemlja bi morala biti suha, pa ni. To pojasnjujeta dve teoriji - bodisi je Zemlja nekako obdržala prvotno vodo bodisi so kasneje suh planet namočili asteroidi ali kometi, ki so nanj zanesli vodo. Bistveno vprašanje pa je, katera izmed njiju je pravilna. Nove raziskave vprašanje spet zapletajo.

V prid prvi teoriji govorijo odkriti veliki podzemeljski rezervoarji vode. Raziskave so pokazale, da bi se voda v nekatere kamnine vezala tako močno, da bi preživela tudi visoke temperature. Tako bi molekule vode preživele močan Sončni veter, ki je med nastajanjem protoplanetov in kasneje planetov neusmiljeno odpihoval vse hlapne spojine. V prid drugi teoriji pa so nekateri rezultati merjenja izotopske sestave vode na kometih in asteroidih. Na Zemlji je razmerje med lahkim vodikom (protijem) in njegovim težjim izotopom (devterijem) približno 6500:1. Meritve izotopskega razmerja vode na kometih se s tem ne skladajo, bistveno bliže pa je to razmerje na asteroidih, zato ima tudi ta teorija precej dokazov.

Najnovejše raziskave pa poskušajo odgovoriti na vprašanje, koliko je današnja izotopska sestava sploh reprezentativna za dogodke v daljni geološki preteklosti. To sploh ni samoumevno. Že sedaj je izotopsko razmerje v morski vodi drugačno kakor v sladki, a kot reprezentativno vrednost za planet jemljemo morsko vodo, ker je je pač več. Toda protij je dvakrat lažji od devterija, zato hitreje izhlapeva in tudi bolj beži iz zemeljskega ozračja v vesolje. Zato se sčasoma koncentracija devterija povečuje in povsem mogoče je, da je bila v resnici izotopska sestava vode na mladi Zemlji bistveno bolj pomaknjena v smer lahke vode. Odgovor tiči na Arktiki.

Vzorci z Islandije in Baffinovega otoka so bolj reprezentativni, ker so na površje pritekli šele nedavno, prej pa so bili večino Zemljine zgodovine izolirani globoko pod površjem. In izotopsko razmerje v vodi v inkluzijah v teh strjenih bazaltih je bistveno drugačno - lahke vode je več kot v oceanih. To pomeni, da je imela mlada Zemlja zelo verjetno drugačno izotopsko razmerje med protijem in devterijem kakor današnja. In to bi pomenilo, da vode nanjo niso prinesli niti kometi (ki smo jih že predhodno izključili) niti zadnji osumljenci asteroidi, temveč je bila ves čas tu in med tvorbo planeta sploh ni odparela. Najnovejša študija poizkuša odgovoriti tudi na to vprašanje, in sicer predpostavlja, da se je voda uspela adsorbirati na prašne delce in nekako preživeti burno planetarno mladost.

To seveda še ni dokončen odgovor, saj nekateri znanstveniki še vedno bolj verjamejo teoriji, da so vodo prinesla vesoljska telesa, ki so padla na Zemljo. Prednost te razlage je tudi pojasnjena provenienca ostalih za življenje nujno potrebnih lahkih elementov, ki jih imamo danes. Bi bilo pa za iskanje Zemlji podobnih planetov vzpodbudneje, če bi obveljalo, da je Zemlja ohranila vodo - ker bi jo v tem primeru lahko še kak drug planet.

Seveda ni nujno, da sta razlagi izključujoči. Zagotovo je nekaj vode ostalo ob sami tvorbi in nekaj so jo prinesli asteroidi in tudi kometi. Vprašanje je le, kateri prispevek je dominanten.