W najnowszym artykule naukowym opublikowanym w periodyku Nature naukowcy z Uniwersytetu Kalifornijskiego oraz Carnegie Institution for Science wskazują, że woda może formować się wskutek interakcji bogatej w wodór atmosfery z oceanami lawy przemieszczającymi po powierzchni młodych protoplanet, które łączyły się ze sobą w większe obiekty, takie jak chociażby Ziemia.
Czytaj także: Skąd wzięła się woda na Ziemi?
Paradoksalnie wiedza o tym, jak może wyglądać historia wody na powierzchni naszej planety pochodzi z obserwacji egzoplanet, czyli planet krążących wokół innych gwiazd niż Słońce. Na przestrzeni ostatnich trzydziestu lat astronomowie odkryli różnymi metodami ponad 5000 planet pozasłonecznych na różnych etapach rozwoju i krążących wokół różnego typu gwiazd. Obserwacje te pozwoliły badaczom zbadać skład chemiczny obłoków protoplanetarnych otaczających młode gwiazdy, ale także atmosfer młodych egzoplanet. Jak się okazuje, dopiero co uformowane planety bardzo często otoczone są rozległymi atmosferami bogatymi w wodór cząsteczkowy. Z czasem, w ciągu kilku kolejnych milionów lat promieniowanie ich gwiazd macierzystych rozwiewa te rozległe otoczki wodorowe, ale pozostawiają one już trwały ślad na składzie chemicznym planety, którą otaczały.
Czytaj także: Skąd się wzięła woda na Ziemi? Pochodzi pośrednio ze Słońca – twierdzą naukowcy
Teorie formowania planet od dawna wskazują, na to, że planety powstają z materii wypełniającej pyłowo-gazowy dysk pozostałości po procesie formowania nowej gwiazdy. Lokalne zagęszczenia materii z czasem zaczynają grawitacyjnie przyciągać gaz i pył z otoczenia tworząc tzw. planetezymale. Wzrost ich masy pociąga za sobą wzrost temperatur. W efekcie na powierzchni takiego obiektu powstają rozległe oceany magmy. Tak samo najprawdopodobniej było w przypadku Ziemi. To właśnie w tym okresie powstawania naszej planety najcięższe pierwiastki przeniknęły do wnętrza, a następnie opadły do środka tworząc jądro naszej planety.
Woda na Ziemi mogła powstać… na młodej Ziemi
Najnowszy model opierający się na obserwacjach młodych egzoplanet wskazuje, że to właśnie interakcje na styku oceanu lawy na powierzchni młodej planety oraz atmosfery wodorowej są źródłem wody, którą możemy cieszyć się dzisiaj na Ziemi. Co więcej, obliczenia wskazują, że materia, z której powstała Ziemia mogłaby być całkowicie pozbawiona wody, a i tak owe interakcje mogłyby wytworzyć całą wodę obecną na Ziemi obecnie.
Warto jednak zauważyć, że jest to tylko jeden mechanizm powstawania wody na Ziemi. Możliwe, że inne dotychczas rozpatrywane, takie jak chociażby dostarczanie wody z zewnątrz przez komety czy planetoidy, także miały swój udział w tworzeniu Ziemi taką, jaką znamy.
Naukowcy przekonują jednak, że wraz z wprowadzeniem do użytku teleskopów kolejnych generacji będziemy mogli coraz dokładniej przyjrzeć się atmosferom egzoplanet w naszym bezpośrednim gwiezdnym otoczeniu. To z kolei pozwoli nałożyć nowe ograniczenia na procesy, które mogły doprowadzić do powstania Ziemi, jej atmosfery i życiodajnej wody na jej powierzchni.