Usia voda našoji planety, zibrana v sferu
Voda, ščo napovniuje okeany Zemli, potrapyla na našu planetu z kosmosu u vyhliadi velyčeznych šmatkiv liodu pid čas burchlyvoji rannioji istoriji našoji planety.
Jakščo podyvytysia na Zemliu z vidstani, nemaje sumniviv, ščo ce, nasampered, – svit vody. Ponad 70% jiji poverchni vkryto okeanamy, serednia hlybyna jakych – 3 700 metriv. Protiahom eoniv (periodiv heolohičnoji istoriji Zemli. — Red.) voda sformuvala kontynenty, stvoryla atmosferu i stala kolyskoju žyttia.
Siohodni okeany – ce seredovyšče miĺjoniv form žyttia: vid bakterij do blakytnych kytiv, a takož holovný čynnyk ekolohiji, klimatu ta pohody našoji planety. Voda Svitovoho okeanu vplyvaje na formuvannia vitriv, tymčasovo peretvoriujeťsia na chmary abo lid ta jednaje zemni poliusy za dopomohoju hlybokovodnych tečij. Usi ci procesy vidbyvajuť osoblyvu roĺ vody u pohlynanni ta peremiščenni soniačnoji enerhiji navkolo našoji planety.
Okeany – kolyska žyttia
Otže, okeany – ce nevid’jemna častyna Zemli i sama Zemlia. Ale vony ne zavždy isnuvaly na našij planeti. Voda, ščo napovniuje jich, prýšla z dalekoho kosmosu čerez sotni miĺjoniv rokiv pislia formuvannia našoji planety 4,5 miĺjarda rokiv tomu. U ti časy poverchnia Zemli bula spravžnim peklom — vypalena sucha pustelia, vkryta vulkanamy.
Voda, bez jakoji nemožlyve žyttia i jaka robyť našu planetu unikaĺnoju, potrapyla siudy z kosmosu u formi velyčeznych šmatkiv liodu. Ce vidbuvalosia pid čas odnoho z najburchlyvišych periodiv u rannij istoriji planety.
Aby znajty džerelo našych okeaniv, treba počynaty z vyvčennia jich skladovych komponentiv. Voda – ce druha najpošyreniša molekula Vsesvitu, ščo skladajeťsia z dvoch atomiv vodniu i odnoho atomu kysniu.
Vodeń isnuje vid samoho momentu stvorennia svitu pid čas Velykoho Vybuchu. Pislia vynyknennia Vsesvitu 13,7 miĺjardiv rokiv tomu častyna enerhiji, jaka výšla z nejmovirnoji vohnennoji kuli počala kondensuvatysia u vyhliadi častok i vyprominiuvannia.
U perši try chvylyny dejaki z novostvorenych elektroniv i protoniv spoviĺnylysia dostatnio, aby prytiahnutysia odyn do odnoho. Veś vodeń u Vsesviti buv stvorený tut, i vin donyni zalyšajeťsia najbiĺš pošyrenym atomom svitu.
Atomy kysniu z’javylysia na miĺjony rokiv pizniše. Pid čas rozšyrennia Vsesvitu chmary vodniu postupovo skupčuvalysia, i jichnie vzajemne hravitacijne tiažinnia zreštoju stalo nastiĺky micnym, ščo u chmarach počav syntezuvatysia helij. Narodylysia perši zirky, ščo siajaly miĺjardy rokiv, poky ne skinčylosia vodneve palyvo v jichnich centrach. U cej moment zirky kolapsuvaly i počynavsia syntez uže za učasti heliju.
Zrobleno u kosmosi
Protiahom čyslennych etapiv syntezu ci zirky peršoho pokolinnia vyrobyly značnu kiĺkisť vidomych nam chimičnych elementiv – vid heliju do zaliza. Očevydno, hravitacijný tysk v zirkach ne buv dostatnio syĺnym, aby splavyty stvoreni važki atomy, i zirky vybuchaly nejmovirno jaskravym spalachom.
Jichni jadra rozpadalysia na zhustok častok, vidomych jak bilý karlyk, a vybuchy porodžuvaly velyčezni chmary novojavlenych atomiv vuhleciu, neonu, sirky, natriju, chloru, arhonu i, najholovniše, kysniu.
Zoriani zalyšky, vidomi jak planetarni tumannosti, staly najkrasyvišymy ob’jektamy kosmosu. Vyprominiuvannia biloho karlyka zapaliuje hazovi chmary navkolo, stvoriujučy jaskravi fluorescentni koliory, ščo zmušuje astronomiv nazyvaty jich dovoli romantyčnymy imenamy: Kotiače Oko, Morśki Zirky Blyzniuky, Blakytný Snižok, Eskimo ta Muracha.
5 miĺjardiv rokiv tomu usi komponenty našych okeaniv – uveś vodeń ta kyseń, ščo pizniše peretvoryvsia na molekuly vody, – plavav u planetarnij tumannosti. Same v nij pizniše narodylosia naše Sonce, spalachnuvšy z hazovoji chmary vodniu.
Tumannisť “Kotiače Oko” (fotohrafija zroblena z kosmičnoho teleskopu Hubble). Planetarni tumannosti mistyly komponenty, z jakych pizniše zv’javylysia naši okeany
Molekuly j atomy vseredyni tumannosti poviĺno plavaly miž častkamy zorianoho pylu z vuhleciu, kremniju ta inšych elementiv, ne pidpadajučy pid diju hravitaciji šče molodoho Soncia, jake v inšomu razi prosto vsmoktalo by jich.
Navkolo bulo dovoli porožnio – lyše dekiĺka tysiač atomiv na kubičný santymetr i biĺšisť z nych – atomy vodniu.
Molekuly vody, jaka zaraz napovniuje naši okeany, vypadkovo potraplialy na častky vuhleciu i kremniju, ščo buly značno biĺši za rozmirom. I šliach cej buv duže poviĺnym ta neprostym.
Odyn atom vodniu pryzemliavsia na častku kosmičnoho pylu v seredniomu blyźko razu na deń, ale, vrachovujučy joho krychitnu masu, majže vidrazu vidskakuvav vid poverchni pylu. Atomy kysniu, ščo stykalysia z dribkamy pylu, zalyšalysia na nych trochy dovše.
Duže ridko ta vypadkovo atomy kysniu ta vodniu razom vdarialysia ob častky pylu, a šče ridše – opynialysia dosyť blyźko, ščob utvoryty chimični zv’jazky odyn z odnym.
Molekuly vody z’javylysia v kosmosi vypadkovo
Protiahom soteń tysiač rokiv častky pylu, na jakych pojednuvalysia atomy vodniu ta kysniu, vkryvalysia poslidovnymy kryžanymy šaramy. Za cej čas vony zbiĺšuvalysia lyše udviči. Na toj čas, koly soniačnij systemi vypovnylosia miĺjon rokiv, vona bula napovnena dribkamy vuhleciu ta kremniju, vkrytych šmatkamy amorfnoho liodu.
Zreštoju ci inkrustovani liodom pylynky zblyžalysia i ob’jednuvalysia u biĺš velyki častky. Okremi častky vyrostaly spočatku do kiĺkoch milimetriv v diametri ta utvoriuvaly krychitni kaminci, jaki potim ob’jednuvalysia u valuny, asterojidy i, vrešti, planety. Usi tila našoji Soniačnoji systemy z’javylysia, jak feniks, vid vypadkovoho tanciu zirkovoho popelu, ščo zalyšyvsia pislia vybuchu zirky miĺjony rokiv tomu.
Častky pylu peretvoriuvalysia v kosmosi na kryžynky
Perš niž na našij planeti z’javylysia okeany, mala sformuvatysia sama planeta.
U perši kiĺka miĺjoniv rokiv velyčezný dysk iz kameniu ta liodu obertavsia navkolo Soncia. Znadobylysia 20 miĺjoniv rokiv, aby z cioho vychoru ulamkiv utvorylasia Zemlia ta inši planety. Naša moloda planeta 4,5 miĺjarda rokiv tomu bula nadzvyčajno spekotnym miscem. Na nij burchaly vulkany, tekly potoky rozplavlenoji mahmy, velyčezni kameni z kosmosu postijno vdarialysia ob poverchniu.
Odyn iz takych hihantśkych kameniv, rozmirom z nevelyku planetu, zitknuvsia z Zemleju. Vid joho udaru vidkolovsia šmatok kory i mantiji Zemli, jaki počaly obertatysia navkolo našoji planety i zhodom peretvorylysia na Misiać.
Pid Zemleju rozpad radioaktyvnych elementiv zviĺniav velyký obsiah tepla. Ne dyvno, ščo ci perši pivmiĺjarda rokiv heolohičnoji istoriji planety buly nazvani Hadejśkym eonom, na im’ja boha pidzemnoho svitu Ajida (Hadesa).
Zemlia – ce svit vody
Praktyčno vsia voda na poverchni Zemli u toj čas pochodyla z cych pojednań kosmičnoho pylu ta liodu. Ale bez rozvynutoji atmosfery planeta ne mohla utrymaty molekuly vody na poverchni, i vony vyparovuvalysia u kosmos.
Inšym džerelom vody buly kolosaĺni pidzemni heolohični procesy, jaki vyštovchuvaly vodu na poverchniu. Važki elementy, taki jak zalizo, osidaly perevažno v centri i počynaly formuvatysia v okremi šary kory, mantiji ta jadra, jaki siohodni skladajuť strukturu Zemli.
Voda ta inši lehki spoluky potraplialy na poverchniu z ocholodženniam mantiji. Čerez vulkany ta triščyny v zemnij kori hariača voda vypariuvalasia v atmosferu.
Na ranniomu etapi rozvytku Zemli liod ne mih utrymatysia na jiji poverchni
Čerez 500 miĺjoniv rokiv atmosfera i temperatura Zemli stabilizuvalysia, i voda, jaka vypariuvalasia v atmosferu, počala kondensuvatysia. Pišov došč, jaký tryvav, možlyvo, protiahom tysiačoliť. Výavliajeťsia, ščo vsesvitnij potop, jaký vidbyvajeťsia v mifach pro stvorennia svitu majže vsich narodiv, i spravdi isnuvav.
Teper na poverchni Zemli bula voda. Ale ci ranni okeany u teplych umovach Hadeju mistyly značno menše vody, niž siohodni.
Kratery na poverchni Misiacia – svidčennia periodu Asterojidnoho Bombarduvannia
Biĺšisť vody našych siohodnišnich okeaniv prybula z inšych džerel. U toj čas, koly Zemlia potopala v doščach, rešta planet Soniačnoji systemy zaznala inšych opadiv. Masyvni komety ta asterojidy, napovneni kosmičnoju vodoju, stykalysia z jich poverchneju. Svidčenniam cioho je čyslenni kratery, ščo zalyšylysia na poverchni Misiacia.
Nichto ne znaje, skiĺky kosmičnych til zitknulysia z Zemleju ta skiĺky vody vony prynesly. Ale koly 3,8 miĺjardiv rokiv tomu period intensyvnych asterojidnych bombarduvań zaveršyvsia, na Zemli buly okeany.
Točne pochodžennia cych komet ta asterojidiv nevidome. Odyn iz zasobiv vyznačyty ce – doslidyty vidnosni proporciji važkoji vody v kometach i asterojidach, jaki prylitajuť z riznych kutočkiv Soniačnoji systemy.
Važka voda mistyť dejterij, formu vodniu, jaka maje v jadri nejtron ta proton. Ostanni danni, otrymani z komet Haleji, Chiakutake ta Hejla-Boppa, pokazujuť, ščo vony majuť udviči biĺše dejteriju u vodi, niž u zemnych okeanach.
Naprykinci 2014 roku intryha šče biĺše pohlybylasia pislia toho jak misija Rozetta Jevropejśkoji kosmičnoji ahenciji opryliudnyla perši rezuĺtaty svoho doslidžennia. Rozetta protiahom 10 rokiv proletila blyźko 500 miĺjoniv kilometriv za kometoju 67P/Čuriumova-Herasymenko.
Bortový spektrometr výavyv, ščo porivniano zi zvyčajnoju vodoju, voda na kometi mistyla utryči biĺše važkoji vody. Jakščo sklad cych komet pryblyzno taký že, jak i v rannij period Soniačnoji systemy (a naukovych pryčyn vvažaty inakše nemaje), todi vony ne mohly buty džerelom vody na našij planeti, i nam zalyšajeťsia šukaty joho v inšych misciach…
Pislia toho, jak okeany z’javylysia na Zemli, nastupnym neprostym zavdanniam dlia našoji molodoji planety stalo utrymaty jich na poverchni.
Na ščastia, naša planeta opynylasia u pravyĺnomu misci, same na toj vidstani vid Soncia, jaka umožlyvyla pojavu žyttia na nij. Ne nadto blyźko i ne nadto daleko, ščob ridyna mohla isnuvaty na jiji poverchni. Žyvym nahaduvanniam toho, jak nam poščastylo iz miscem pid soncem, je dvi susidni vid nas planety.
Venera ležyť blyžče do Soncia, niž Zemlia, i jiji často nazyvajuť zlym blyzniukom našoji planety. Ce pryklad toho, jakoju bula by Zemlia, aby jij poščastylo menše.
Venera ne zmohla vtrymaty svoji okeany
Kliučový pryklad – vtrata okeaniv. Pislia toho, jak voda potrapyla by na poverchniu planety pid čas Piznioho važkoho bombarduvannia, intensyvna soniačna radiacija sprýala by rizkomu pidvyščenniu volohosti. Pary vody dosiahly by najvyščych šariv tovstoji atmosfery planety.
Čym vyšče pidnimalasia by voda, tym virohidniše, ščo vona stykalasia b z intensyvnoju soniačnoju radiacijeju, vid čoho kožna molekula vody rozpadalasia by na kyseń ta vodeń. Oskiĺky vodeń duže lehký, vin by vidrazu znykav v atmosferi.
Za dekiĺka miĺjardiv rokiv planeta povnistiu vtratyla by svoji okeany.
Mars demonstruje inšý pryklad toho, ščo trapyloś by z vodoju nadto daleko vid Soncia. Čerez brak soniačnoji enerhiji, planeta by švydko vkrylasia liodom. Zaledenila planeta vidbyvala by praktyčno use soniačne svitlo, ščo dosiahalo jiji poverchni.
Čy mohla voda zalyšytysia na Marsi u zamoroženomu vyhliadi?
U ciomu zamknutomu koli planeta ocholodžuvalasia by šče biĺše. JE svidčennia pro te, ščo voda kolyś isnuvala na poverchni červonoji planety, ale jiji nemaje tam zaraz.
Na ščastia, Zemlia ne zaznala ni strimkoho zaledeninnia, ni nemynučoho vyparovuvannia vody.
Miĺjardy rokiv heolohičnoji istoriji zrobyly našu planetu doskonalym tvorinniam. Vona maje stabiĺnu atmosferu, vdale roztašuvannia u soniačnij systemi ta m’jaký klimat, ščo umožlyvyv isnuvannia prostorych okeaniv, jaki my majemo siohodni.
oryhinal cijeji statti anhlijśkoju movoju vy možete na sajti
BBC Earth.