ZNANOST: hrvatski znanstveni portal

Zemljina voda je starija od Sunca

Voda je bila ključna za postanak života na Zemlji te je također važna za procjenjivanje mogućnosti života na drugim planetima.

Identificiranje originalnog izvora vode na Zemlji je ključ za razumijevanje kako nastanu okružja koja potiču život i koje su mogućnosti da ih se nađe negdje drugdje. Novi rad tima koji uključuje Conela Alexandera s Carnegia otkrio je da je većina vode našeg Sunčevog sustava u početku bila led koji je formirao međuzvjezdani prostor. Njihov rad je objavljen u časopisu Science.

Voda je pronađena u cijelom našem Sunčevom sustavu. Ne samo na Zemlji nego i na ledenim kometima i mjesecima i u zasjenjenim područjima Merkura. Voda je pronađena i u mineralnim uzorcima meteorita, Mjeseca i Marsa.

Kometi i asteroidi posebno, samim time što su primitivni objekti, osiguravaju prirodnu „vremensku kapsulu" za uvjete kroz rane faze našeg Sunčevog sustava. Njihov led može reći znanstvenicima mnogo o ledu koji je okruživao Sunce nakon njegovog postanka, podrijetlo koje je bilo neriješeno do sada.

U svojoj mladosti, Sunce je bilo okruženo protoplanetarnim diskom, takozvanom solarnom maglicom, iz koje su nastale planete. Ali istraživačima nije bilo jasno da li je led na disku nastao iz Sunčevog vlastitog roditeljskog međuzvjezdanog molekularnog oblaka, iz kojeg je stvoren, ili je ta međuzvjezdana voda bila uništena i ponovno nastala kemijskim reakcijama koje su se odvile u solarnoj maglici.

„Zašto je ovo važno? Ako je voda u ranom Sunčevom sustavu u početku bila led iz međuzvjezdanog prostora, onda je vrlo vjerojatno da je sličan led, zajedno s probiotičkom organskom materijom koju on sadrži, obilan u većini protoplanetarnih diskova oko formiranih zvijezda," objašnjava Alexander. „Ali ako je voda ranog Sunčevog sustava uvelike bila rezultat lokalnog kemijskog procesa za vrijeme Sunčevog rođenja, onda je moguće da obilje vode značajno varira u formiranju planetarnog sistema, što bi očito imalo utjecaja na postanak života negdje drugdje."

Kod proučavanja povijesti leda našeg Sunčevog sustava, tim vođen L. Ilsedoreom Cleevesom sa Sveučilišta u Michiganu, fokusirao se na vodik i njegov teži izotop deuterij. Izotopi su atomi istog elementa koji imaju isti broj protona, ali drugačiji broj neutrona. Razlika u masi izotopa rezultira suptilnim razlikama u njihovom ponašanju za vrijeme kemijskih reakcija. Kao rezultat, omjer vodika i deuterija u vodenim molekulama može pokazati znanstvenicima pod kojim uvjetima se formiraju molekule.

Na primjer, međuzvjezdani vodeni led ima visok omjer deuterija naspram vodika zbog vrlo niskih temperatura na kojima se formira. Do sada, nije bilo poznato koliko je obogaćivanja deuterijem nastalo kemijskim procesima za vrijeme Sunčevog rođenja ili koliko je leda bogatog deuterijem Sunčev sustav bio sposoban sam proizvesti.

Stoga je tim napravio modele koji su simulirali protoplanetarni disk u kojem je sav deuterij iz svemirskog leda već bio eliminiran kemijskim procesom i sistem je morao početi ispočetka s proizvodnjom leda s deuterijem u periodu od milijun godina. Ovo su načinili u cilju toga da vide da li sistem može dosegnuti omjere deuterija naspram vodika koji su nađeni u uzorcima meteorita, vodi u oceanima na Zemlji i kometima „vremenskim kapsulama". Otkrili su da ne može, što im je pokazalo da barem neka voda u našem Sunčevom sustavu ima podrijetlo u međuzvjezdanom prostoru i potječe od prije rođenja Sunca.

„Naša su otkrića pokazala da je značajan dio vode našeg Sunčevog sustava, najosnovnijeg sastojka za postanak života, stariji od Sunca, što pokazuje da bi obilan, organski bogat međuzvjezdani led vjerojatno pronašli u svim mladim planetarnim sistemima", kaže Alexander.

Izvor: Carnegie Science

Podijeli.