Voda je vodik i kisik. Da bi postale tekućina poznata kod nas, moraju se kombinirati, a da bi tekućina bila dovoljna za cijelo more, mora biti puno tih tvari. I, već, za cijeli ocean …
Posljednjih desetljeća znanstvenici su se sporili odakle na Zemlji vodik u potrebnim količinama. S kisikom to pitanje nije toliko akutno, jer je manje isparljivo, a vodik na takvoj udaljenosti od Sunca više ili manje iznenađuje i zahtijeva objašnjenje.
Tim geologa s Državnog sveučilišta Arizona analizirao je izotopski sastav zemaljskog vodika i vjerojatne putove za njegovo akumulaciju. Fokus je bio na dvije konkurentne hipoteze, prema kojima je vodik došao na Zemlju bilo iz asteroida ili kometa. Treba napomenuti da je u te dane Zemlja, ili bolje rečeno ono što ćemo kasnije nazvati ovim imenom, sama bila općenito asteroid, samo više.
Prirodni vodik sastoji se od dva izotopa. U najčešćem slučaju, jezgra atoma sastoji se od jednog protona. U rijetkim slučajevima (redom od tisuću) neutron se veže na proton - ta se tvar naziva deuterij, a njegova kombinacija s kisikom naziva se teška voda. Postoji i opcija s dva neutrona - tritij, radioaktivan je, raspada se brzo i nelogično je to uzeti u obzir u ovim proračunima.
Odnos broja atoma deuterija (D) i običnih atoma (H) naziva se omjer D / H i omogućava vam određivanje izvora vodika. Na primjer, voda s asteroidima ima D / H od oko 140 dijelova na milijun (ppm), dok voda kometa ima između 150 ppm i 300 ppm.
Vodik na Zemlji ima približno "asteroidni" izotopski sastav, ali to nije jedino pitanje.
Znanstvenici vjeruju da plinovi maglice iz koje se Sunce formiralo malo ranije mogu igrati značajnu ulogu u njegovom nakupljanju. Ključna točka je koncentracija vodika u Zemljinoj jezgri s istodobnim porastom relativne količine deuterija u plaštu.
Tijekom formiranja našeg planeta, planete male veličine Mjeseca sudarale su se relativno često, formirajući masivnija tijela, a značajan dio površine budućeg planeta otopio se energijom koja se oslobađa tijekom sudara. To je dovelo do činjenice da je značajan dio molekularnog vodika iz protoatmosfere planeta bio zarobljen težim elementima, posebno željezom, a zajedno s njim "utopio se" u utrobi. To je utjecalo na izotopski sastav vodika - deuterij se još gore otapa u rastaljenom željezu i, u toj situaciji, ostaje bliže površini, u plaštu.
Promotivni video:
Da bi testirali ovu hipotezu, znanstvenici su proučavali uzorke magmatskih stijena, koje se smatraju plaštom, kako bi razjasnili izotopski sastav vodika koji je prisutan u njima.
Analiza je pokazala da je vodik, tada smješten u plinskom oblaku koji okružuje Sunce, igrao značajnu ulogu u stvaranju Zemlje. Ona, otopljena u dubinama Zemlje, u početnoj fazi formiranja planeta trebala je biti dovoljna za sedam ili osam svezaka modernog Svjetskog oceana. Dosta za dvoje.
Pojedinosti se mogu vidjeti u članku objavljenom u časopisu Journal of Geophysical Research.