Penampakan air di bumi. Bagaimana air terbentuk, atau kapan prosesnya dimulai?

Mungkin Anda sudah bertanya pada diri sendiri pertanyaan-pertanyaan berikut: Bagaimana air terbentuk Kapan tetesan air pemberi kehidupan pertama kali muncul di Bumi?

Hingga saat ini, para ilmuwan belum mampu memberikan jawaban akurat atas pertanyaan tersebut, didukung oleh fakta yang tak terbantahkan, dan air, seperti yang kita ketahui, menempati 2/3 planet kita.

Bagaimana air terbentuk

Menurut para ilmuwan, yang paling mungkin adalah dua hipotesis lahirnya hidrosfer - hipotesis "dingin" dan hipotesis "panas":

• Hipotesis permulaan dingin menunjukkan bahwa air terbentuk di Bumi ketika awan debu dingin dipanaskan.
• Hipotesis awal yang “panas” menunjukkan bahwa Bumi pada awalnya terdiri dari zat panas bersuhu tinggi, yang ketika mendingin, terpecah menjadi dua fase, gas dan cair. Penurunan suhu lebih lanjut menyebabkan munculnya Hidrosfer dan Atmosfer.

Masih ada diskusi hangat tentang kebenaran teori ini atau itu. Sebagai hasil penelitian, para ilmuwan memperoleh lebih banyak data baru. Semua sampel air baru sedang dipelajari, termasuk air yang diperoleh benda luar angkasa, air yang diambil dari kedalaman bumi sedang dipelajari... Dari bangku sekolah, kita sudah mengetahui betul rumus air yang terdiri dari dua unsur - H 2 O, namun sebenarnya kondisi alam, selain isotop biasa dari kedua unsur ini, ada juga “kerabatnya yang lebih berat”. Fakta ini sudah dibahas pada materi. Dalam air alami per 1.000.000 molekul biasa H 2 O menyumbang 320 molekul di mana salah satu atom hidrogen digantikan oleh deuterium, 420 molekul dengan oksigen O 17 dan hampir 2.000 molekul terdiri dari hidrogen dan oksigen O 18.

Awal yang dingin

Jika kita berasumsi bahwa hipotesis permulaan “dingin” benar, maka konsentrasi isotop O 18 di perairan lautan dunia dan di batuan purba bumi seperti granit dan basal seharusnya kira-kira sama. Namun ternyata, tidak demikian batu ada lebih banyak isotop O 18. Intrik semakin besar ketika ternyata komposisi isotop perairan bumi juga tidak sesuai dengan komposisi isotop es yang diekstraksi darinya. komet luar angkasa, meskipun teori mengebom Bumi balok es dulu dan masih sangat populer. Di antara hipotesis lain, dapat diasumsikan bahwa air terbentuk sebagai akibat dari beberapa hal yang tidak jelas saat ini waktu, proses.

Fakta menariknya adalah sebagian besar air masuk tata surya terbentuk sebelum Matahari itu sendiri. Mari kita perhatikan satu hal lagi fakta yang menyenangkan, komposisi isotop air di batuan bulan dan batuan terestrial kira-kira sama. Mungkin dengan derajat tinggi ada kemungkinan untuk berasumsi bahwa Bulan dan Bumi terbentuk dari zat yang sama, dan karena hidrosfer terbentuk pada tahap akhir “pembentukan planet”, dapat diasumsikan bahwa komposisi isotopnya tetap tidak berubah.

Jadi pertanyaannya tetap terbuka. Bagaimana air terbentuk? Kapan prosesnya dimulai?

Para ilmuwan masih memperdebatkan kemunculan air di Bumi. Seorang teman mulai mencari hipotesis. Saya menemukan enam di antaranya. Tidak ada kesepakatan di dunia ini! Dari mana asal air di Bumi - pilihan jawaban.

Hipotesis tentang asal usul air di Bumi

Hipotesis pertama. Asal usul bumi yang panas

Dipercayai bahwa Bumi pernah menjadi cair bola api, yang memancarkan panas ke luar angkasa, secara bertahap menjadi dingin. Kerak bumi purba muncul dan muncul senyawa kimia unsur-unsur dan di antaranya adalah senyawa hidrogen dengan oksigen, atau, lebih sederhananya, air.

Ruang di sekitar bumi semakin dipenuhi gas yang terus-menerus meletus dari retakan kerak bumi yang mendingin. Saat uapnya mendingin, ia membentuk lapisan awan yang menyelimuti planet kita dengan rapat. Ketika suhu di dalam selubung gas turun sedemikian rupa sehingga uap air yang terkandung di awan berubah menjadi air, hujan pertama pun turun.

Milenium demi milenium hujan turun. Mereka menjadi sumber air yang lambat laun mengisi cekungan samudera dan membentuk Samudra Dunia.

Hipotesis kedua. Asal Usul Bumi yang Dingin

Bumi terasa dingin, lalu mulai memanas. Pemanasan adalah alasannya aktivitas vulkanik. Lava yang meletus oleh gunung berapi membawa uap air ke permukaan planet. Sebagian uap, mengembun, mengisi cekungan samudera, dan sebagian lagi membentuk atmosfer. Seperti yang kini telah dikonfirmasi, arena utama aktivitas vulkanik pada tahap pertama evolusi bumi sebenarnya membentuk dasar lautan modern.

Menurut hipotesis ini, air itu terkandung sudah dalam masalah utama itu, dari mana Bumi kita terbentuk. Konfirmasi kemungkinan tersebut adalah adanya air pada meteorit yang jatuh ke Bumi. DI DALAM " batu surgawi» hingga 0,5%. Sekilas, jumlah yang kecil. Sungguh tidak meyakinkan!

Hipotesis ketiga

Hipotesis ketiga sekali lagi berasal dari asal usul bumi yang “dingin” dan diikuti dengan pemanasan.
Pada tahap pemanasan tertentu di mantel bumi pada kedalaman 50-70 km, uap air mulai timbul dari ion hidrogen dan oksigen. Namun suhu tinggi mantel tidak memungkinkannya untuk masuk ke dalam senyawa kimia dengan substansi mantel.

Di bawah pengaruh tekanan yang sangat besar, uap terperas ke lapisan atas mantel, dan kemudian ke kerak bumi. Di korteks ada lebih banyak lagi suhu rendah merangsang reaksi kimia antara mineral dan air, akibat melonggarnya batuan, terbentuklah retakan dan rongga yang segera terisi air bebas. Di bawah pengaruh tekanan air, retakan tersebut terbelah, berubah menjadi patahan, dan air mengalir melaluinya ke permukaan. Beginilah asal muasal lautan utama.

Namun, aktivitas air di kerak bumi tidak berhenti sampai di situ. Air panas cukup mudah melarutkan asam dan basa. “Campuran neraka” ini merusak segala sesuatu di sekitarnya, berubah menjadi semacam air garam, yang membuat air laut memiliki salinitas yang melekat hingga hari ini.

Milenium saling menggantikan. Air garam tak terelakkan menyebar lebih luas dan lebih dalam di bawah dasar granit benua. Itu tidak diberikan kepadanya untuk menembus ke dalam granit itu sendiri. Struktur granit yang berpori, seperti filter tipis, menahan zat tersuspensi. "Filter" menjadi tersumbat, dan ketika tersumbat, ia mulai berperan sebagai pelindung, menghalangi jalur air.

Jika semua ini terjadi, maka di bawah benua pada kedalaman 12-20 km terdapat lautan air terkompresi yang jenuh dengan garam dan logam terlarut. Sangat mungkin bahwa lautan seperti itu tersebar di bawah dasar basal yang berkilo-kilometer jauhnya lautan bumi.

Hipotesis ini didukung oleh peningkatan tajam kecepatan gelombang seismik pada kedalaman 15-20 km, yaitu tepat di tempat seharusnya letak antarmuka antara granit dan permukaan air garam, batasnya perubahan mendadak sifat fisik dan kimia zat.

Hipotesis ini juga didukung oleh apa yang disebut pergeseran benua. Massa granit di benua sedang bergerak. Mereka “mengambang”, meski kecepatan pergerakannya hanya beberapa sentimeter per abad. Mengapa tidak berasumsi bahwa lautan air asin bertindak sebagai semacam lapisan di bawah “dasar” benua, seperti lapisan minyak pada bantalan antara poros dan poros.

Jika air garam ada, maka di masa depan umat manusia mungkin akan menggunakannya sebagai bijih cair terkaya yang melarutkan unsur-unsur paling berharga dan senyawanya.

Hipotesis keempat ahli astrofisika Inggris Hoyle

Esensinya adalah sebagai berikut: kondensasi awan protoplanet yang mengelilingi proto-Matahari kita berlangsung secara tidak merata pada jarak yang berbeda dari Matahari. Semakin jauh darinya, semakin rendah suhu awan tersebut. Di dekat Matahari, misalnya, logam dapat mengembun menjadi zat yang lebih tahan api. Dan di mana orbit Uranus, Neptunus dan Pluto lewat, menurut perhitungan Hoyle, suhunya kira-kira 350 K, yang sudah cukup untuk kondensasi uap air.

Keadaan inilah yang dapat menjelaskan sifat “berair” Uranus, Neptunus, dan Pluto, yang terbentuk dalam proses penggabungan partikel es dan salju. Sifat "air". planet tertentu dikonfirmasi oleh pengamatan astronomi terbaru.

Namun, selama pembentukan planet luar, terjadi “dorongan” gravitasi balok es ke wilayah tersebut planet bagian dalam. Balok-balok yang ukurannya cukup tidak punya waktu untuk menguap seluruhnya sinar matahari, mencapai Bumi dan jatuh di atasnya dalam bentuk semacam “hujan” sedingin es. Tentu saja, “hujan” seperti itu lebih banyak terjadi di Mars dan sangat jarang terjadi di Venus.

Perhitungan Hoyle mengkonfirmasi kemungkinan terbentuknya lautan di bumi dari hujan yang membekukan, yang hanya memakan waktu beberapa juta tahun.

Hipotesis kelima

Dia, seperti yang keempat, berasumsi murni asal kosmik air, tetapi dari sumber lain. Faktanya adalah hujan partikel bermuatan listrik terus menerus jatuh ke bumi dari kedalaman ruang angkasa. Dan di antara partikel-partikel ini, sebagian besar adalah proton - inti atom hidrogen. Menembus lapisan atas atmosfer, proton menangkap elektron dan berubah menjadi atom hidrogen, yang segera bereaksi dengan oksigen atmosfer. Molekul air terbentuk. Perhitungan menunjukkan hal itu sumber kosmik jenis ini mampu menghasilkan hampir 1,5 ton air per tahun, dan air ini mencapai permukaan bumi dalam bentuk presipitasi.

Satu setengah ton... Menurut standar global - jumlah yang tidak signifikan. Namun perlu diingat bahwa pendidikan memang demikian air luar angkasa dimulai bersamaan dengan kemunculan planet ini, yaitu lebih dari 4 miliar tahun yang lalu.

Hipotesis keenam

Sebagaimana telah ditetapkan oleh para ilmuwan, sekitar 250 juta tahun yang lalu hanya ada satu benua di Bumi. Kemudian, karena alasan yang tidak diketahui, ia retak, dan bagian-bagiannya mulai terpisah, “mengambang” satu sama lain.

Bukti adanya benua yang pernah bersatu bukan hanya persamaannya saja garis pantai, tetapi juga kesamaan flora dan fauna, kesamaannya struktur geologi pantai. Singkatnya, kini hanya sedikit orang yang meragukan kesatuan benua-benua di bumi pada masa lalu. Hal lain yang menimbulkan kebingungan: bagaimana blok-blok benua, seperti “gunung es” raksasa, bisa terapung satu sama lain jika akarnya mencapai kedalaman puluhan kilometer? Dan apa yang membuat mereka tergerak?

Riset beberapa tahun terakhir dikonfirmasi: ya, benua “mengambang”, jarak antara mereka terus meningkat. Pergerakan benua dapat dijelaskan secara cemerlang melalui hipotesis Bumi yang mengembang. Hipotesisnya menyatakan: awalnya Bumi memiliki radius setengah dari sekarang. Benua-benua, yang kemudian menyatu, mengelilingi planet ini tidak ada. Dan kemudian, di perbatasan Proterozoikum dan Mesozoikum (250-300 juta tahun lalu), Bumi mulai mengembang. Satu benua berubah menjadi retakan, yang bila terisi air, berubah menjadi lautan. Dan sejak saat itu hingga zaman kita, radius Bumi menjadi dua kali lipat!

Penemuan jam atom memungkinkan untuk menentukan dengan akurat garis bujur dan garis lintang benda-benda duniawi dari langit berbintang. Pengukuran menunjukkan bahwa planet kita... terus berkembang!

Eropa, misalnya, sedang berkembang. Moskow dan Leningrad “berenang” ke timur dengan kecepatan 1 cm per tahun. Dan Hamburg, yang terletak di pusat Eropa, tetap berada di tempatnya.

Kecepatan ekspansi benua Eropa sangat besar. Lagi pula, hanya dalam 20 juta tahun (jangka waktu yang tidak berarti bagi manusia). zaman geologis) akibat pergerakan tersebut, cekungan lautan masa depan selebar 4000 km dapat terbentuk.

Namun, hingga saat ini, para pendukung hipotesis Bumi mengembang belum memiliki argumen apa pun yang dapat menjelaskan mengapa Bumi mengembang.
Sekarang ada argumen seperti itu.

Mari kita ingat pertama-tama (dan kita akan membahasnya lagi nanti) bahwa Alam Semesta terdiri dari 98% hidrogen, yaitu unsur yang melahirkan air. Bumi kita 98% terdiri dari hidrogen. Dia datang kepada kita bersama dengan partikel-partikel dingin itu debu kosmik, dari mana semua planet di tata surya terbentuk. Dan di antara partikel-partikel ini juga terdapat atom logam.

Di sinilah kita menemukan fenomena menarik. Ternyata logam mampu menyerap hidrogen dalam jumlah besar - puluhan, ratusan bahkan ribuan volume per volume. Selanjutnya: semakin banyak hidrogen yang diserap (atau diikatkan) oleh suatu logam, maka semakin padat logam tersebut, yaitu semakin berkurang volumenya. Ya, kami tidak membuat reservasi - jumlahnya berkurang. Jadi, logam alkali, menambahkan hidrogen, volumenya berkurang 1,5 kali lipat tekanan atmosfer. Sedangkan untuk logam lain (misalnya besi dan nikel, yang menurut para ilmuwan merupakan penyusun inti bumi), maka pada tekanan atmosfer normal (105 Pa) penurunan volumenya sangat kecil.

Namun, saat awan debu menebal, hal itu terjadi kompresi gravitasi, dan tekanan di dalam proto-Bumi meningkat. Sejalan dengan itu, derajat penyerapan hidrogen oleh logam golongan besi juga meningkat. Kompresi menghasilkan kebalikan dari tekanan - pemanasan.

Dan karena wilayah tengah planet yang terbentuk mengalami kompresi paling besar, suhu di sana juga meningkat lebih cepat.

Dan pada tahap pemanasan tertentu, ketika suhu di inti bumi mencapai suhu tertentu nilai kritis(transisi pertumbuhan kuantitatif ke keadaan kualitatif baru!), proses sebaliknya dimulai - pelepasan hidrogen dari logam.

Disintegrasi senyawa logam-hidrogen, yaitu pemulihan struktur logam, menyebabkan peningkatan tajam volume materi di inti bumi. Perluasan inti logam memanifestasikan dirinya dengan kekuatan sedemikian rupa sehingga mantel dan kerak planet, yang tidak mampu menahannya, retak.

Dengan demikian, pelepasan gas hidrogen dibarengi dengan perluasan bumi. Sementara itu, hidrogen, yang menembus ketebalan planet yang sangat besar, menangkap atom oksigen di sepanjang jalan, dan uap air sudah keluar ke permukaannya. Saat mengembun, air mengisi retakan di kerak bumi. Lautan secara bertahap terbentuk.

Nah, itulah enam hipotesis asal usul air bumi. Seiring waktu, akan menjadi jelas mana yang benar. Mungkin keenamnya akan menjadi benar, masing-masing sampai batas tertentu. Sementara itu, pertanyaan “Dari mana asal air di Bumi?” tetap terbuka.

Kehidupan semua kehidupan di Bumi bergantung pada cairan bening yang sangat dibutuhkan, namun tidak ada yang tahu pasti dari mana air berasal dan bagaimana air muncul di planet kita. Beberapa harapan terinspirasi oleh temuan baru-baru ini yang mengkonfirmasi keberadaan air dalam satu atau lain bentuk di banyak benda langit lainnya. Hal ini memberi kita sedikit harapan bahwa kita tidak sendirian di alam semesta.

Mengapa seseorang membutuhkan air?

Kebutuhan air harian orang dewasa adalah ~2 liter:

• Cairan diperlukan untuk berfungsinya proses metabolisme secara normal.
• Sebagian berkat air, aliran darah dan cadangan cairan dalam sel dan ruang antar sel terisi kembali.
• Hal ini diperlukan untuk mengatur keseimbangan elektrolit. Pelanggarannya dapat menyebabkan terhentinya impuls saraf.
• Rata-rata orang tidak dapat hidup lebih dari beberapa hari tanpa cairan.

Semua ini membuat kita berpikir bahwa tidak banyak air yang dapat diminum di planet ini.

Sebagian besar memang demikian air laut , kehadiran garam dalam komposisinya menghilangkan kemungkinan menghilangkan dahaga. Dan ini jika Anda mempertimbangkannya pemberi kehidupan tidak hanya bagi manusia, tetapi juga bagi seluruh perwakilan flora dan fauna.

Dari manakah air itu berasal?

Dengan caraku sendiri komposisi kimia air adalah kombinasi oksigen dan hidrogen . Ada sejumlah besar atom hidrogen di Alam Semesta, karena semua bintang adalah “tempanya”. Dengan oksigen, hal ini sedikit lebih rumit, tetapi khususnya di planet kita, hal ini sudah ada hampir sejak hari-hari pertama. Yang tersisa hanyalah menunggu kedua elemen tersebut bergabung menjadi sesuatu yang unik dan benar-benar baru, namun jika masih ada miliaran tahun ke depan, Anda bisa menunggu sebentar.

Para ilmuwan masih belum dapat memahami sifat kapasitas panas dan perpindahan panas air. Menurut semua hukum kimia, zat ini seharusnya memiliki karakteristik yang sangat berbeda.

Mungkin ini soal tingkat pengetahuan kita, atau mungkin situasinya jauh lebih menarik. Tapi hari ini kami dapat mengatakannya dengan yakin berikut tentang air:

1. Air tidak hanya ditemukan di Bumi, tetapi juga di banyak penjuru alam semesta lainnya.
2. Itu terbentuk sebagai hasil kombinasi hidrogen dan oksigen dengan perbandingan 2 banding 1.
3. Air ditemukan di planet dan di asteroid dan komet.
4. Dia bahkan hadir di dalamnya luar angkasa. Paling sering ditemukan dalam bentuk padat.

Dari mana asal air di bumi?

Mengenai penampakan air pada kita planet asal Ada dua teori yang berlawanan:

Tidak ada seorang pun yang dapat mengakhiri perselisihan ini; gagasan kita tentang dunia di sekitar kita sebagian besar masih terfragmentasi. Namun teori pertamalah yang terlihat paling menjanjikan.

Asal usul air dari bumi

Saat ini kita mengetahui dengan pasti bahwa Bumi tidaklah unik dalam hal keberadaan air. Pada komet dan meteorit yang sama, H2O pasti terbentuk. Artinya, terdapat mekanisme produksi air di Alam Semesta, yang menambah catatan para pendukung teori asal usul air di bumi.

Kemanusiaan telah menjelajah dengan aman Bulan Dan Saya tidak menemukan jejak air di sana. Dan ini terjadi pada satelit terdekat, yang menurut standar astronomi, “selemparan batu jauhnya”. Beberapa komet dan meteorit selektif membawa air ke Bumi, namun tidak ke Bulan. Dapat dikatakan bahwa bulan tidak memiliki atmosfernya sendiri, tapi secara praktis ketidakhadiran total Atmosfer di Mars tidak menghalangi keberadaan “lapisan es” di kutubnya.

Apa yang bisa kita katakan tentang jumlah benda langit yang dibutuhkan untuk “mengisi” bumi dengan semua air yang ada di dalamnya sekarang. Terlebih lagi, ini sama sekali tidak menjelaskan alasannya paling airnya asin dan hanya sebagian kecil yang segar ( Menurut statistik, 3% segar dan 97% asin).

Namun jika H2O terbentuk di Bumi sebagai hasil rantai reaksi kimia, beberapa kemungkinan jawaban atas pertanyaan ini dapat dipertimbangkan.

Dari mana asal air dalam persediaan air?

Namun seringkali kita lebih khawatir masalah yang mendesak daripada sifat asal usul air. Jauh lebih menarik Bagaimana cara itu masuk ke keran kita? dan kemudian “bermigrasi” ke teko dan teko.

Menurut standar kebersihan yang dikembangkan, ada:

• Waduk tempat pengambilan air untuk kebutuhan penduduk.
• Sejumlah struktur pemasukan air yang mengumpulkan dan menyaring cairan.
• Sistem pasokan air yang luas. Pipa yang sama tempat cairan mengalir ke rumah kita.

Kualitas air dipantau secara teratur, dengan memperhatikan Gost dan standar lainnya. Itu saja Kualitas pipa air masih buruk.

Sekalipun air “di saluran masuk” ke sistem benar-benar bersih, di “saluran keluar” air tersebut tidak selalu layak untuk dikonsumsi. Itu sebabnya Lebih baik menyaring dan merebus air keran.

Beberapa orang suka menetap, membekukan, dll. sistem yang kompleks penyaringan. Jika kita berada di suatu tempat di Nigeria, tindakan pencegahan seperti itu berhak untuk dilakukan. Namun di ruang pasca-Soviet, dengan air dari pipa, semuanya tidak terlalu buruk.

Dari manakah air itu berasal?

Keberadaan air di planet kita dijamin oleh:

• Perubahan iklim yang kompleks.
• Jumlah panas berbeda yang diterima permukaan.
• Proses penguapan dan kondensasi cairan.
• Kehadiran Matahari memberikan masuknya hidrogen.
• Pelepasan oksigen oleh magma dan fusinya dengan hidrogen.

Jika kita melihat masalah ini dari sudut pandang yang sedikit membumi:

1. Air masuk ke apartemen dan rumah melalui pipa.
2. Di dalamnya diberikan di bawah tekanan dari struktur pemasukan air.
3. Di sinilah air disaring.
4. Dan itu diambil dari perairan terdekat - sungai, danau, waduk.

Namun penting tidak hanya mengetahui dari mana air itu berasal, tetapi juga menjaga keseimbangan air-garam yang normal dalam tubuh Anda sendiri.

Beberapa pertanyaan sebenarnya lebih rumit daripada yang terlihat pada pandangan pertama. DENGAN poin ilmiah Tidak banyak orang yang bisa menjelaskan dari mana air berasal. Sekarang Anda tahu bahwa cairan ini tidak berasal dari keran saja.

Video tentang asal usul air di bumi

Air Ini adalah zat yang tanpanya kehidupan di Bumi tidak mungkin terjadi. Para ilmuwan masih memperdebatkan kemunculan air di Bumi. Dua kelompok peneliti, yang bekerja secara independen, menyimpulkan bahwa air di planet ini muncul berkat “ basah»asteroid.

Asal usul air di planet ini sama tidak jelasnya dengan asal muasal planet itu sendiri. Ada hipotesis tentang dari mana air itu berasal. Beberapa ilmuwan percaya bahwa bumi pada awalnya adalah meteorit dingin, sementara ilmuwan lain percaya bahwa bumi adalah bola api yang panas.

Para ilmuwan yang mengklaim asal muasal planet kita mengatakan bahwa air adalah bagian dari meteorit yang sama dalam bentuk zat es atau salju. Pendukung " panas Teori asal usul menyatakan bahwa air dilepaskan sebagai keringat dari magma bumi yang dipanaskan selama proses pendinginan dan pengerasannya. Air berangsur-angsur merembes ke permukaan, tersisa di dataran rendah, membentuk lautan dan samudera.

Dan karena Matahari memanaskan bumi secara tidak merata, siklus air dimulai di alam, sungai, danau, dan waduk mulai muncul. Ahli geologi berpendapat bahwa setelah planet terbentuk, kondisinya sangat panas dan kering. Menurut teori, 3,9 miliar tahun yang lalu, banyak komet dan asteroid yang mengandung air menghujani permukaan planet, hal ini menjelaskan asal muasal laut dan samudera, setelah terbentuknya planet.

Namun, banyak penelitian menunjukkan hal itu pada struktur air alami, khususnya di lautan dan samudera, mengandung jumlah besar deuterium, suatu unsur yang disebut " hidrogen berat" Oleh karena itu, deuterium tercipta melalui reaksi dengan hidrogen, sehingga sebagian kecil atom memperoleh elektron tambahan, yang secara efektif menjadi deuterium. Menurut para ilmuwan, fenomena ini menunjukkan asal mula air.
Bumi, planet ketiga yang terjauh dari Matahari, mempunyai paling banyak massa besar di antara planet mirip Bumi lainnya di tata surya kita. Keunikan planet kita adalah satu-satunya planet terkenal, di mana keberadaan kehidupan dicatat. Para ilmuwan telah mengemukakan hal itu Bumi terbentuk 5-6 miliar tahun yang lalu. Dan segera setelah penciptaannya medan gravitasi menarikku ke diriku sendiri satu-satunya satelit- Bulan.
Berapa banyak air yang ada di planet ini?

Lihatlah dunia. Area luas berwarna biru kebiruan akan langsung menarik perhatian Anda. Hanya 29% Dari seluruh luas bumi ditempati oleh daratan (benua dan pulau-pulau), sisanya terdiri dari lautan, samudera, danau dan sungai. Jumlah keseluruhan Ada sejumlah besar air di planet ini. Jika Anda mengumpulkan semua air di bumi menjadi setetes, diameter tetesan itu akan menjadi sekitar satu setengah ribu kilometer. Dan lautan terdalam di planet ini adalah Pasifik kedalaman maksimum berjumlah 11,8 kilometer Kedalaman rata-rata lautan adalah kira-kira 3800 meter. Jika air didistribusikan secara merata ke seluruh permukaan tanah, maka semuanya bola dunia akan berada di bawah air, dan ketebalan air akan menjadi 2710 meter.

Seperlima puluh permukaan tanah ditempati oleh danau air tawar dan danau garam. Semua danau mengandung air lima kali lebih sedikit dibandingkan samudra dan lautan. Dan dalam hal jumlah danau, Rusia menempati urutan pertama; ada ribuan danau di negara kita. Diantaranya, yang terbesar adalah Kaspia, yang luasnya sedikit lebih besar 420 ribu km2.

Dari danau air tawar, yang terbesar adalah Ladonezhskoe, Onega, Baikal luas keseluruhan ratusan ribu kilometer persegi. Ada negara-negara dengan jumlah yang sangat besar danau segar - Finlandia, Norwegia. Lebih dari separuh wilayah Norwegia terdiri dari danau.

Yang paling banyak pemasok utama air tawar curah hujan di planet ini, langsung mengisi danau, sungai, dan sungai. Danau pegunungan sangat bersih; danau ini dialiri oleh air yang terbentuk ketika es dan salju mencair. Ada sekitar tiga kali lebih banyak air di sungai di planet kita dibandingkan di danau. Dalam hal panjang sungai, Rusia menempati urutan pertama.

Astronom Sean Raymond (Universitas Bordeaux, Prancis) dan Andre Isidoro (Universitas São Paulo Julio de Mesquita Filho, Brasil) menjelaskan kemungkinan mekanisme bagaimana air sampai ke Bumi. Penelitian mereka dipublikasikan di jurnal Icarus, tersedia di situs arXiv.org, dan penulis pertama membicarakannya di blognya.

Para ilmuwan percaya bahwa air di Bumi dan benda langit berasal dari sabuk asteroid antara orbit Mars dan Jupiter asal usul yang sama, terkait terutama dengan formasi raksasa gas di Tata Surya.

Lautan menutupi tiga perempat luas bumi, namun air permukaan hanya mencakup seperempat ribu massa total planet. Terdapat air baik di dalam mantel (dalam bentuk batuan terhidrasi) dan di inti bumi. Jumlahnya tidak diketahui, mungkin sepuluh kali lebih banyak daripada yang terlihat di permukaan.

Secara umum, hanya ada sedikit air di Bumi, dan ada juga di Bulan, Merkurius, Venus, dan Mars. Mungkin di Venus dan Mars dulunya ada lebih banyak air. Reservoir utama air di orbit Jupiter adalah sabuk asteroid.

Di bagian dalam sabuk utama, dalam 2−2.3 satuan astronomi dari Matahari, asteroid kelas S (berbatu) mendominasi; di bagian luar, asteroid kelas C (berkarbon) mendominasi. Ada asteroid lain, tapi tidak begitu besar. Asteroid kelas C mengandung lebih banyak air daripada kelas S—sekitar sepuluh persen (berdasarkan massa).

Asal usul air dapat diketahui dengan melakukan analisis isotop hidrogen yang terkandung dalam air berbagai benda langit. Selain protium, hidrogen dengan inti satu proton, deuterium (dengan satu proton dan satu neutron) dan sangat jarang tritium (dengan satu proton dan dua neutron) ditemukan di alam.

NASA/JPL-Caltech/SwRI/MSSS/Betsy Asher Hall/Gervasio Robles Jupiter

Analisis isotop mengungkapkan beberapa ciri. Matahari dan raksasa gas memiliki rasio deuterium terhadap tritium yang satu hingga dua kali lipat lebih kecil dibandingkan Bumi. Namun untuk asteroid kelas C angka ini hampir sama dengan planet kita. Hal ini menunjukkan asal muasal air yang sama.

Komet di awan Oort memiliki rasio deuterium dan protium kira-kira dua kali lipat rasio Bumi. Ada tiga komet di dalam orbit Jupiter, yang parameternya mendekati Bumi, tetapi ada juga satu komet di sana, yang parameternya mendekati Bumi. indikator ini 3,5 kali lebih banyak. Semua ini mungkin berarti air di komet asal usul yang berbeda dan hanya sebagian saja yang terbentuk dengan cara yang sama seperti di Bumi.

Ceres

Planet-planet terbentuk di sekitar bintang-bintang muda dalam piringan gas dan debu raksasa. Dekat dengan bintang, suhunya terlalu panas, sehingga planet yang kaya akan silikon dan besi muncul di sana. Di sana lebih dingin dari bintang benda langit bisa juga dibentuk dari air es. Bumi muncul di bagian piringan protoplanet tempat lahirnya benda langit berbatu, tanpa air. Artinya dia datang ke planet ini dari luar.

Di sisi lain, asteroid kelas S dan C terlalu berbeda untuk terbentuk bersebelahan. Selain itu, batas di mana benda langit es terbentuk terus-menerus berpindah selama evolusi Tata Surya, peran yang menentukan Jupiter berperan dalam hal ini.

Jupiter dan Saturnus diyakini terbentuk dalam dua tahap. Awalnya mereka adalah benda langit padat, beberapa kali lebih berat Bumi modern, dan kemudian mulai menangkap gas dari piringan protoplanet. Pada tahap ini, massa dan ukuran planet meningkat tajam, para raksasa mengosongkan ruang bagi dirinya sendiri di piringan protoplanet.

Yupiter Besar dan Saturnus kemudian dikelilingi oleh planetesimal kecil - pendahulu protoplanet. Seiring pertumbuhan Yupiter dan Saturnus, orbit planetesimal meregang dan bersilangan bagian dalam tata surya dan menjauh dari bintang. Namun Jupiter dan Saturnus masih menarik gas dari piringan protoplanet, akibatnya, seperti yang ditunjukkan oleh simulasi, orbit planetesimal dikoreksi oleh Jupiter dan dipindahkan ke wilayah tersebut. sabuk modern asteroid.

Saturnus muncul lebih lambat dari Jupiter, dan pembentukannya menyebabkannya migrasi baru planetesimal, meski tidak begitu signifikan. Kesimpulan utama para peneliti adalah bahwa asteroid kelas C muncul di sabuk orbit raksasa gas setelah Jupiter dan Saturnus menyelesaikan pembentukannya (walaupun beberapa planetesimal dapat mencapai orbit Neptunus).

Menurut para ilmuwan, air masuk ke planet kita selama pembentukan sabuk asteroid berkat planetesimal jenis tertentu (yaitu asteroid kelas C) dengan orbit yang sangat eksentrik (memanjang) dan tidak stabil yang melintasi lintasan Bumi. Analisis isotop hidrogen adalah konfirmasi utama mengenai hal ini.

Pengiriman air ke Bumi praktis selesai dengan terbentuknya Yupiter dan Saturnus serta lenyapnya piringan protoplanet. Dengan demikian, hipotesis populer yang menjelaskan kecilnya ukuran Mars akibat migrasi Jupiter lebih dalam ke Tata Surya berkorelasi dengan mekanisme pengayaan bumi dengan air. Kemunculan air di bagian dalam tata surya (baik di planet berbatu maupun di sabuk asteroid), sumber kehidupan terpenting di Bumi, ternyata sederhana saja. efek samping pertumbuhan Yupiter dan Saturnus.