Voda je vodik in kisik. Da postanejo tekočina, ki nam je znana, se morajo združiti, in da bi bilo tekočine dovolj za celo morje, mora biti veliko teh snovi. In, že za cel ocean …
V zadnjih desetletjih so znanstveniki sporni, od kod na Zemlji prihaja vodik v zahtevanih količinah. S kisikom vprašanje ni tako akutno, saj je manj hlapno, vodik na takšni razdalji od Sonca pa je bolj ali manj presenetljiv in zahteva razlago.
Skupina geologov z Arizonske državne univerze je analizirala izotopsko sestavo zemeljskega vodika in verjetne poti za njegovo kopičenje. Poudarek je bil na dveh konkurenčnih hipotezah, po katerih je vodik prišel na Zemljo bodisi iz asteroidov bodisi kometov. Treba je opozoriti, da je bila Zemlja v tem času, natančneje po tem imenu, na splošno asteroid, le še več.
Naravni vodik je sestavljen iz dveh izotopov. V najpogostejšem primeru je jedro atoma sestavljeno iz enega protona. V redkih primerih (v vrstnem redu tisočih) se na protonu pritrdi nevron - ta snov se imenuje devterij, njegova kombinacija s kisikom pa se imenuje težka voda. Obstaja tudi možnost z dvema nevtronoma - tritijem, je radioaktiven, razpade hitro in je nelogično, da ga upoštevamo pri teh izračunih.
Razmerje med številom atomov devterija (D) in navadnimi atomi (H) se imenuje razmerje D / H in omogoča določitev vira vodika. Tako ima na primer asteroidna voda približno 140 delov na milijon (ppm), voda kometov pa med 150 ppm in 300 ppm.
Vodik na Zemlji ima približno "asteroidno" izotopsko sestavo, vendar to ni edino vprašanje.
Znanstveniki verjamejo, da bi lahko plini meglice, iz katere se je Sonce oblikovalo nekoliko prej, igrali pomembno vlogo pri njenem kopičenju. Ključna točka je koncentracija vodika v Zemljinem jedru ob hkratnem povečanju relativne količine devterija v plašču.
Med oblikovanjem našega planeta so se planetesimalne velikosti lune razmeroma pogosto trkale, tvorila so bolj masivna telesa, pomemben del površine prihodnjega planeta pa se je topil z energijo, ki se sprosti med trkom. To je privedlo do dejstva, da so pomemben del molekularnega vodika iz protoatmosfere planeta zajeli težji elementi, predvsem železo, in skupaj z njim "utonili" v črevesju. To je vplivalo na izotopsko sestavo vodika - devterij se raztaplja slabše v staljenem železu in je v takih razmerah ostal bližje površini, v plašču.
Promocijski video:
Da bi preizkusili to hipotezo, so znanstveniki preučevali vzorce magnetnih kamnin, ki veljajo za plašč, da bi razjasnili izotopsko sestavo vodika, ki je v njih.
Analiza je pokazala, da je vodik, ki je bil takrat v plinskem oblaku, ki obdaja Sonce, igral pomembno vlogo pri nastajanju Zemlje. Raztopljena v globinah Zemlje bi morala v začetni fazi oblikovanja planeta zadostovati za sedem ali osem zvezkov sodobnega svetovnega oceana. Dovolj že za dva.
Podrobnosti so razvidne iz članka, objavljenega v reviji Journal of Geophysical Research.