20 юли 2019
Категории
  •  Космос
  •  Физика
  •  Науки за земята
  •  Биология
  •  Медицина
  •  Говорят медиците
  •  Математика
  •  Научни дискусии
  •  Разни
FACEBOOK

От къде и как е дошла водата на Земята установи ново изследване

| ПОСЛЕДНА ПРОМЯНА 13 ноември 2015 в 08:431322512
Снимка: Bjørk – National Geographic Wallpapers

Водата на нашата планета е присъствала още от образуването на Земята, показва анализ на водни молекули в проби от скали, извадени дълбоко от земната мантия.

Земята е единствената планета в Слънчевата система, чиято повърхност щедро е покрита с вода в течно състояние, но произходът й дълго време беше загадка. Учените отдавна се колебаеха дали водата е присъствала при образуването на планетата или е донесена по-късно, може би, от комети и метеорити.

Изследователи от университета на Хавай в Маноа са установили, че най-древните базалти на Земята, намерени в Арктика, на канадските острови Бафинова земя през 1985, съдържат доказателства, че водата е част от нашата планета от самото начало. Изследването е публикувано на 13 ноември в списание Science, съобщава сайтът на Университета на Хавай.

"Ние открихме, че молекулите вода в проби от тези скали съдържат в себе си малко атоми деутерий (по-тежък изотоп на водорода). Това говори, че тя е попаднала на Земята, не след като се е оформила и охладила, а заедно с праха, от който е била слепена нашата планета. Голяма част от водата в този прах се е изпарила, но това, което е останало е било достатъчно, за да се образуват океаните на Земята," - разказва Лидия Халис (Lydia Hallis), ръководител на екипа.

Как се търси първата вода

Земята е образувана преди около 4,6 милиарда година от частиците прах, останали от протооблака на Слънчевата система, останал неизползван след образуването на самото Слънце. (вижте Произходът на Слънчевата система). Екипът на Халис е изследвал древни минерали, скрити дълбоко в земната мантия - 2 900 км под повърхността на Земята, които може да съдържат най-старите водни молекули на планетата.

Изригване в областта Holuhraun, Исландия. То извежда лава, идваща директно от мантията на Земята.
Източник: Magnús Tumi Guðmundsson

"Имахме нужда от недокоснат източник от мантията от времето на образуването на Земята," -  обяснява Лидия Халис в интервю за Live Science. Земната повърхност се е променила драстично през изминалите милиарди години, но лавата дълбоко в мантията е останала непроменена във времето, докато планетата ни се е оформяла.

Илюстрация на протопланетарния диск, заключил в праховите си частици първичната водата в нашата Слънчева система по времето от раждането на Слънцето. От тези частици ще се слепят бъдещите планети. Източник: Bill Saxton, NSF / AUI / NRAO

Халис обяснява, че пробите лава трябвало да са от дълбоката мантия, защото лавата, която е разположена по-близо до земната кора може да изригва и да се смесва с повърхностната материя. Докато търсят следи от първичната вода, изследователите трябва да са сигурни, че минералите, които ще се анализират датират от най-ранните дни на Земята и са без замърсяване от по-млади скали.

Изображение от сканиращ електронен микроскоп на скалната проба от Бафинова земя. Минералът оливин сe вижда в сив цвят като множество напукани зърна (A). В него са затворени стъклени стопени включения (В), които съдържат малки количества вода с произход от дълбоката мантията на Земята. Източник: Lydia J. Hallis.

Намирането на проби в такова девственото състояние е най-меко казано, предизвикателство. "Водородът е навсякъде по Земята!" - коментира Халис . "Трудно е да се каже дали това, което се измерва не е водород от замърсяване. Отне ни години, за да стигнем до момента, в който вече знаехме, че измерваме нещо реално, а не вода от повърхността," - разказа тя.

"Можем да се каже, че изследваната вода от най-дълбоката мантия е много малко вероятно да е били добавена отвън, тъй като попаденията на комети и астероиди не биха били достатъчно големи или достатъчно мощни, за да повлияят на дълбоката мантия на хиляди километри под повърхността, а по-рано докладвани геохимични данни показват, че изходните участъци за нашите скали не са били нарушени в продължение на около 4,5 милиарда години." - заяви Холис.

По съотношенията ще я познаете

Но как ще разберем от къде е дошла водата, заключена в тези непокътнати проби базалт (скалата, която се образува при изстиване на лавата)? 

Водата, както всеки знае, е съставена от кислород и водород, а водородните атоми се срещат в три форми, наречени изотопи: нормален водород, деутерий и тритий. Водата, която се формира от деутерий и кислород, се нарича тежка вода. Изотопите са идентични, с изключение на една ключова разлика - броят на неутроните в ядрото. Например обикновения водород няма неутрони, водородният изотоп - деутерий - има един неутрон, а тритият - два.

След като изучили състава на различните тела в Слънчевата система, учените открили, че те имат много различно съотношение между нормална вода и тежка вода. Кометите са демонстрирали значително по-високо съдържание на тежка спрямо обикновената вода.

Като се сравни броя на неутроните в един атом спрямо тези в друг в молекулите на водата се получава съотношение, което е уникално за всяка планета и дори за астероидите и кометите в Слънчевата система. Обикновено, планетите близо до Слънцето имат повече обикновен водород във водните си молекули, докато планетите, по-далеч от Слънцето имат повече от изотопа деутерий, обяснява Халис.

По-ранни изследвания на вода от земната повърхност бяха показали съотношения с повече деутерий, което подхрани теориите за "космическия" произход - че земната вода е дошла от богати на вода астероиди или комети. 

"Ние не можем да изключим добавянето на вода към повърхността на Земята, след образуването й (т.е. чрез комети и астероиди), но нашите данни показват, че Земята е имала вода от самото начало на нейното формиране, така че голямо количество вода (от космоса) по-късно не е задължително необходимо за образуването на нашите океани." - обяснява Халис за IFLScience.

Илюстрация на водата в нашата Слънчева система по времето от преди раждането на Слънцето до създаването на планетите. Източник: Bill Saxton, NSF / AUI / NRAO

"Това променя всичко"

Новото изследване преобърна представите за произхода на водата. То демонстрира, че водата в праховите зърна, скрити дълбоко в нашата планета, в продължение на милиарди години, има повече обикновен водород, а не деутерий. Това означава, че именно от този наситен с вода прах, вграден в скалите, в крайна сметка се е събрала водата в океаните на Земята, заявиха изследователите.

"Това променя всичко", коментира Стив Деш (Steve Desch), астрофизик и професор от Университета на Аризона. "Това е голям резултат. Това поставя началото на нов етап в нашето разбиране за това от къде подобни на Земята планети черпят вода", заяви Деш.


Препоръчани материали
+ 1
- 5
Само не ми отговаряйте,че са от Халееви комети, които също като земята имат кръговрат за да може да се обясни тяхната неизчерпаемост и тяхната вода не се изразходва стотици хиляди години и, че някаква такава комета по погрешка се ударила в Земята, която е напълнила с вода нашата Земя и тя започнала да се върти и образувала магическа „Гравитация" за да може да задържи тази вода? Водата се доказва ,че е създадена от самото начало на образуването на нашета Земя.Тя не е природен естествен феномен! Не е възможно да е съществувала във праха като отделни молекули при първоначалното образуване на Земята,тъй като при тяхното съединение 2 молекули и + 1 молекула кислород получаваме взрив!
+ 1
- 5
И още един въпрос как точно се поддържа едно и също количество кислород във въздуха след като през последните 100 години са изсечени и унищожени и опожарени повече от 2/3 от дърветата и разстителния свят, който произвеждат кислород, По пътя на логиката само през последните 100,когато е имало 21 %кислород, то сега в днешно време би трябвало да остане само 7 % кислород? Как е възможо да нямаме промяна в количеството кислород във въздуха, който дишаме? Би трябвало да сме умрели отдавна! Как се е образувала водата,която е 2/3 от сушата и как е станала солена и как се е отделила сладката от солената вода и защо не можем да направим вода като съединим 2 молекули водород и една молекула кислород, а вместо това получаваме взрив? От къде би дошло такова огомно количество вода?
+ 1
- 5
Някой знае ли как работи точно кръговратът на водата? Знаете ли какви количества вода се изкиват годишно в Океаните и моретата? има данни,които сочат,че количествата вода от реките за една година се равняват на 570 пъти водната маса на цялата Земя! за да се върне тази вода би трябвало да се изливат постоянно дъждове като из ведро и то на само точно определени места! Но да предположим, че количеството водна маса от реките, което се излива в океаните е само една трета1/3 от цялата водна маса, която се равнява на сухата площ, която също знаем, че е 1/3 от Земята. Как е възможно да се изпари тази вода и да се превърне на вода и да се напоят точните места зада могат да потекат реките в продължение на хиляди години от едни и същи места, след като знаем,че на голяма част от сушата дъждове падат по - рядко, а над океаните,които падат дъждовете няма как да отиде сладката вода обратно във Земята?
+ 8
- 0

+ 8
- 0

Божо
Рейтинг : 1222
13.11 2016 в 13:35 7
+ 0
- 0
@поп Дръвчо - точно изследванията на "Чурюмов-Герасименко" показаха, че водата на кометите е с повече деутерий и явно земната вода не е с кометен произход. Преди това се смяташе, че водата на Земята е дошла от кометите.
н.о. 13.11 2015 в 17:34 6
+ 16
- 1
румен, не са вадени със сондаж, а са проби лава, която идва много по-дълбоко.
Георги Илиев Митев 13.11 2015 в 15:35 5
+ 1
- 14
Ирина, богинята една за всички времена. Звездите си ги нареди, други пък ги разреди. Тя уредите взе да ползва, за да подреди всичките звезди. Накрая планетите ги натовари, други пък ги разтовари, за да уреди всичките беди на планетата една, наречена Земя.
696 13.11 2015 в 14:37 4
+ 2
- 15
@поп Дръвчо

Готов съм по всяко време за едно състезание по грамотност, отворко! Когато кажеш!
румен 13.11 2015 в 13:36 3
+ 7
- 10
много интересно как изследваха на 2900 км като най дълбокия сондаж е на олколо 12 км
 
Още от : Космология
Всички текстове и изображения публикувани в OffNews.bg са собственост на "Офф Медия" АД и са под закрила на "Закона за авторското право и сродните им права". Използването и публикуването на част или цялото съдържание на сайта без разрешение на "Офф Медия" АД е забранено.