Откуда взялись океаны?

Для планеты с поверхностью, которая содержит более 70% воды, мы всё еще не знаем, почему её так много.

Есть много возможных объяснений, почему у нас на Земле есть вода, и всё же каждый из них оставляет вопрос без ответа. Хотя считается, что несколько миллиардов лет назад воду удерживали больше планет, чем только наша. Но вода с поверхности Марса, Венеры и Меркурия испарилась или замерзла и оставила эти миры очень сухими. Наша планета осталась единственной, на которой осталась жидкая вода, что является хорошей новостью для нас, учитывая, что жизнь процветает в водной среде. Но любая планета или её спутник, имеющие воду дают нам надежду найти новые организмы.

Вода — очень простое соединение. Это два атома водорода и один атом кислорода, которые химически связаны. Водород почти так же стар, как сама Вселенная, и по-прежнему является самым распространенным элементом в космосе. Как только эти два химических элемента миллиарды лет назад соединились, они образовались в пылевых облаках как кристаллы льда. Одна из теорий заключается в том, что эти пылевые облака являются частью того, что составляло Землю, когда она только начала формироваться. Тем не менее, тогда было намного жарче, и естественно предположить, что любая вода на поверхности Земли должна была бы испариться покинуть поверхность под воздействием солнечных ветров. По сей день в космосе всё ещё достаточно соединений водорода и кислорода, чтобы заполнить наши океаны 3 миллиона раз.

Вода также не была создана на Земле, потому что процессы дыхания, фотосинтеза и горения создают и разрушают воду в равных количествах. Сейчас на нашей планете имеется около 1400 млн кубических километров воды. Хотя это звучит внушительно и, глядя на громадные океаны, может казаться, что они безмерные, вот изображение, которое покажет истинную долю воды на Земле:

Земля, лишенная воды и вся вода океанов (большой голубой шар), а также пресная вода (малый голубой шар).

 

Вода на Землю, вероятно, попала из внешнего источника. Но откуда?

Долгое время одной из самых популярных теорий было кометное происхождение земной воды. И это имеет смысл — во внешних областях Солнечной системы было достаточно холодно, чтобы замерзшая вода существовала. Кометы  —  это, по сути, просто ледяные шары, которые могли врезаться в поверхность нашей планеты во время поздней тяжелой бомбардировки и оставили на её поверхности не только молекулы воды, но также углерод и азот. Однако космические миссии по сбору данных с комет показали, что химический состав их воды не совпадает с нашим. В то время как наша вода состоит как из тяжёлой воды, так и из более легких изотопов, кометы имеют в два раза больше тяжёлой воды, чем наши океаны. Тяжёлая вода означает, что молекулы воды имеют ядра водорода с одним протоном и одним нейтроном (дейтерия), в то время как обычная вода имеет ядра водорода только с одним протоном (протий).

Хотя это и означает изъян в теории комет, есть еще идея, что кометы являются источниками части земной воды, даже если они не являются основными её поставщиками.

Сегодня самая популярная теория заключается в том, что наша вода происходит из астероидов. Вода в поясе астероидов содержится в минералах. Гравитация Юпитера могла отправить их к Земле, где под воздействием тепла вода выделилась бы из каменных глыб. В астероидах достаточно воды, чтобы сформировать хороший жидкий слой на скалистой поверхности нашей планеты. И аналогично это могло происходить и на других планетах и даже в других звездных системах.

 

Вода находится даже там, где мы её не ожидаем — на далеких спутниках Юпитера и Сатурна, например, или на кратерах Меркурия. Есть даже доказательства, что под ледяной поверхностью Плутона может быть жидкий океан. Самый большой водоем, о котором мы знаем, находится не на Земле, а на Европе, одной из лун Юпитера. Здесь воды настолько глубокие, что содержат в 2–3 раза больше жидкости, чем в наших океанах. Открытие все большего и большего количества тел в нашей Вселенной, которые имеют воду, обнадёживает с точки зрения поиска новой жизни. Возможно, нам придется рассмотреть возможность поиска живых организмов в местах, о которых мы никогда раньше не думали. Уже есть восемь мест в нашей Солнечной системе, которые, как полагают, имеют подходящие условия для жизни. Это Марс и Венера, а также спутники Юпитера и Сатурна — Титан, Европа, Ганимед, Каллисто, Энцелад и Церера. Возможно, это восемь новых мест обитания для человечества в будущем.