Ūdens ir ūdeņradis un skābeklis. Lai kļūtu par mums zināmu šķidrumu, tie jāapvieno, un, lai šķidrums būtu pietiekams visai jūrai, ir jābūt daudz šīm vielām. Un jau visam okeānam …
Pēdējās desmitgadēs zinātnieki ir diskutabli par to, no kurienes uz Zemes radies ūdeņradis nepieciešamajos daudzumos. Ar skābekli problēma nav tik akūta, jo tā ir mazāk gaistoša, un ūdeņradis tādā attālumā no Saules ir vairāk vai mazāk pārsteidzošs un prasa skaidrojumu.
Ģeologu komanda no Arizonas štata universitātes analizēja sauszemes ūdeņraža izotopu sastāvu un iespējamos tā uzkrāšanās veidus. Galvenā uzmanība tika pievērsta divām konkurējošām hipotēzēm, saskaņā ar kurām ūdeņradis nonāca uz Zemes vai nu no asteroīdiem, vai no komētām. Jāatzīmē, ka tajās dienās Zeme vai drīzāk tas, ko vēlāk sauksim ar šo vārdu, pati par sevi bija asteroīds, tikai vairāk.
Dabisko ūdeņradi veido divi izotopi. Visizplatītākajā gadījumā atoma kodols sastāv no viena protona. Retos gadījumos (pēc tūkstošdaļām) neitrons ir pievienots protonam - šo vielu sauc par deitēriju, un tā kombināciju ar skābekli sauc par smago ūdeni. Pastāv arī iespēja ar diviem neitroniem - tritiju, tas ir radioaktīvs, ātri sadalās, un ir neloģiski to ņemt vērā šajos aprēķinos.
Deitērija atomu skaita (D) un parasto atomu (H) attiecību sauc par D / H attiecību, un tas ļauj noteikt ūdeņraža avotu. Piemēram, asteroīdā ūdens D / H ir aptuveni 140 daļas uz miljonu (ppm), bet komētas ūdenim ir no 150 ppm līdz 300 ppm.
Ūdeņradim uz Zemes ir aptuveni "asteroīdu" izotopu sastāvs, taču tas nav vienīgais jautājums.
Zinātnieki uzskata, ka miglāja gāzēm, no kurām Saule veidojās nedaudz agrāk, varētu būt nozīmīga loma tās uzkrāšanā. Galvenais ir ūdeņraža koncentrācija Zemes kodolā, vienlaikus palielinot deitērija relatīvo daudzumu apvalkā.
Mūsu planētas veidošanās laikā mēness izmēra plaknes simboli samērā bieži sadūrās, veidojot masīvākus ķermeņus, un ievērojamu nākotnes planētas virsmas daļu izkausēja enerģijas, kas izdalījās sadursmju laikā. Tas noveda pie tā, ka ievērojamu molekulārā ūdeņraža daļu no planētas protoatmosfēras sagūstīja smagāki elementi, īpaši dzelzs, un līdz ar to "noslīka" zarnās. Tas ietekmēja ūdeņraža izotopu sastāvu - deitērijs sliktāk izšķīst izkausētajā dzelžā un šajā situācijā palika tuvāk virsmai, apvalkā.
Reklāmas video:
Lai pārbaudītu šo hipotēzi, zinātnieki izpētīja muļķīgo iežu paraugus, kurus uzskatīja par apvalku, lai noskaidrotu tajos esošā ūdeņraža izotopu sastāvu.
Analīze parādīja, ka ūdeņradim, kas pēc tam atrodas gāzes mākonī, kas apņem Sauli, bija nozīmīga loma Zemes veidošanā. Tam, izšķīdinātam Zemes dzīlēs, planētas veidošanās sākotnējā stadijā vajadzēja būt pietiekami septiņiem vai astoņiem mūsdienu pasaules okeāna apjomiem. Pietiek jau diviem.
Sīkāka informācija ir atrodama rakstā, kas publicēts žurnālā Geophysical Research.