Vandens išvaizda žemėje. Kaip susidarė vanduo arba kada prasidėjo procesas?

Galbūt jau uždavėte sau šiuos klausimus: Kaip susidarė vanduo Kada Žemėje pasirodė pirmasis gyvybę teikiančios drėgmės lašas?

Iki šiol mokslininkai negalėjo tiksliai atsakyti į šį klausimą, patvirtintą neginčytinais faktais, o vanduo, kaip žinome, užima 2/3 mūsų planetos.

Kaip susidarė vanduo

Labiausiai tikėtinos, pasak mokslininkų, yra dvi hidrosferos gimimo hipotezės - „šalta“ hipotezė ir „karšta“ hipotezė:

• Šaltojo paleidimo hipotezė rodo, kad vanduo Žemėje susiformavo kaitinant šaltą dulkių debesį.
• „Karštos“ pradžios hipotezė rodo, kad Žemė iš pradžių susidėjo iš karštos, aukštos temperatūros medžiagos, kuri vėsdama suskilo į dvi fazes – dujinę ir skystąją. Toliau mažėjant temperatūrai, atsirado hidrosfera ir atmosfera.

Vis dar vyksta karštos diskusijos dėl tos ar kitos teorijos teisingumo. Dėl tyrimų mokslininkai gauna vis daugiau naujų duomenų. Tiriami visi nauji vandens mėginiai, įskaitant vandenį, gautą iš kosminiai objektai, tiriamas iš Žemės gelmių išgaunamas vanduo... Iš mokyklos laikų puikiai žinome vandens formulę, susidedančią iš dviejų elementų - H 2 O, bet realiai gamtinės sąlygos, kartu su įprastais šių dviejų elementų izotopais, yra ir jų „sunkesni giminaičiai“. Šis faktas jau buvo aptartas medžiagoje. Natūraliame vandenyje 1 000 000 įprastos molekulės H 2 O sudaro 320 molekulių, kuriose vienas iš vandenilio atomų yra pakeistas deuteriu, 420 molekulių yra deguonies O 17 ir beveik 2000 molekulių, susidedančių iš vandenilio ir deguonies O 18.

Šaltas startas

Jei darysime prielaidą, kad „šalto“ pradžios hipotezė yra teisinga, O 18 izotopo koncentracija pasaulio vandenynų vandenyse ir tokiose senovės Žemės uolienose kaip granitas ir bazaltas turėtų būti maždaug vienoda. Tačiau, kaip paaiškėjo, taip nėra akmenys yra pastebimai daugiau izotopų O 18. Intriga tapo dar didesnė, kai paaiškėjo, kad žemės vandenų izotopinė sudėtis taip pat neatitinka išgaunamo ledo izotopinės sudėties. kosminės kometos, nors Žemės bombardavimo teorija ledo blokai buvo ir tebėra labai populiarus. Be kitų hipotezių, galima daryti prielaidą, kad vanduo susidarė dėl kelių, o ne akivaizdžių šiuo metu laikas, procesai.

Įdomus faktas yra tai, kad didžioji dalis vandens yra saulės sistema susidarė prieš pačią Saulę. Pažymėkime dar vieną smagus faktas, Mėnulio uolienų ir antžeminių analogų vandens izotopinė sudėtis yra maždaug tokia pati. Galima su aukštas laipsnis tikėtina, kad Mėnulis ir Žemė susidarė iš tos pačios medžiagos, o kadangi hidrosfera susidarė paskutinėje „planetos formavimosi“ stadijoje, galima daryti prielaidą, kad jos izotopinė sudėtis išliko nepakitusi.

Taigi klausimai lieka atviri. Kaip susidarė vanduo? Kada prasidėjo procesas?

Mokslininkai vis dar ginčijasi dėl vandens atsiradimo Žemėje. Vienas draugas pradėjo ieškoti hipotezių. Radau šešis iš jų. Šiame pasaulyje nėra susitarimo! Iš kur atsiranda vanduo Žemėje - atsakymų variantai.

Hipotezės apie vandens kilmę Žemėje

Pirmoji hipotezė. Karšta Žemės kilmė

Manoma, kad Žemė kažkada buvo išlydyta ugnies kamuolys, kuri, skleisdama šilumą į kosmosą, palaipsniui atvėso. Pirminė pluta atsirado, iškilo cheminiai junginiai elementai ir tarp jų vandenilio junginys su deguonimi arba, paprasčiau tariant, vanduo.

Erdvė aplink Žemę vis labiau prisipildė dujų, kurios nuolat išsiverždavo iš vėstančios plutos įtrūkimų. Atvėsus garams susidarė debesų danga, kuri tvirtai apgaubė mūsų planetą. Temperatūrai dujų gaubte nukritus tiek, kad debesyse buvusi drėgmė pavirto vandeniu, iškrito pirmosios liūtys.

Tūkstantmetis po tūkstantmečio lijo. Jie tapo vandens šaltiniu, kuris palaipsniui užpildė vandenynų įdubas ir suformavo Pasaulio vandenyną.

Antroji hipotezė. Šalta Žemės kilmė

Žemė buvo šalta, o tada ji pradėjo šilti. Priežastis buvo apšilimas vulkaninė veikla. Ugnikalnių išsiveržusi lava vandens garus nunešė į planetos paviršių. Dalis garų, kondensuodamiesi, užpildė vandenyno įdubas, o dalis sudarė atmosferą. Kaip dabar patvirtinta, pagrindinė arena vulkaninis aktyvumas pirmaisiais Žemės evoliucijos etapais iš tikrųjų suformavo šiuolaikinių vandenynų dugną.

Remiantis šia hipoteze, vanduo buvo sulaikytas jau tame pirminiame reikale, iš kurios susiformavo mūsų Žemė. Šios galimybės patvirtinimas yra vandens buvimas meteorituose, krentant į Žemę. Į " dangaus akmenys» tai yra iki 0,5 proc. Iš pirmo žvilgsnio nedidelė suma. Kaip neįtikinamai!

Trečioji hipotezė

Trečioji hipotezė vėl kyla iš „šaltos“ Žemės kilmės su vėlesniu jos įkaitimu.
Tam tikru kaitinimo etapu Žemės mantijoje 50-70 km gylyje iš vandenilio ir deguonies jonų pradėjo kilti vandens garai. Tačiau aukšta temperatūra mantija neleido jai patekti į cheminius junginius su mantijos medžiaga.

Veikiant didžiuliam slėgiui, garai buvo išspausti į viršutinius mantijos sluoksnius, o paskui į Žemės plutą. Žievėje yra daugiau žemos temperatūros paskatino chemines reakcijas tarp mineralų ir vandens, dėl uolienų atsipalaidavimo susidarė įtrūkimai ir tuštumos, kurios iškart buvo užpildytos laisvu vandeniu. Veikiant vandens slėgiui, įtrūkimai suskilo, virto gedimais, pro juos vanduo veržėsi į paviršių. Taip atsirado pirminiai vandenynai.

Tačiau vandens aktyvumas Žemės plutoje tuo nesibaigė. Karštas vanduo gana lengvai tirpstančios rūgštys ir šarmai. Šis „pragariškas mišinys“ surūdė viską ir visus aplinkinius, paversdamas savotišku sūrymu, kuris iki šiol suteikė jūros vandeniui būdingą druskingumą.

Tūkstantmečiai pakeitė vienas kitą. Sūrymas nenumaldomai plito vis plačiau ir giliau po žemynų granitiniais pamatais. Jam nebuvo duota prasiskverbti į patį granitą. Akyta granito struktūra, kaip plonas filtras, sulaikė skendinčias medžiagas. „Filtras“ užsikimšo, o užsikimšęs pradėjo atlikti ekrano vaidmenį, blokuodamas vandens kelią.

Jei visa tai įvyko, tai po žemynais 12-20 km gylyje yra suspausto vandens vandenynai, prisotinti ištirpusių druskų ir metalų. Visai įmanoma, kad tokie vandenynai pasklido po daugybe kilometrų bazalto dugno žemės vandenynai.

Šią hipotezę patvirtina staigus padidėjimas greitis seisminės bangos 15-20 km gylyje, t.y. ten, kur turėtų būti tariama sąsaja tarp granito ir sūrymo paviršiaus, riba staigus pokytis fizines ir chemines savybes medžiagų.

Šią hipotezę patvirtina ir vadinamasis žemynų dreifas. Žemynų granito masės juda. Jie „plūduriuoja“, nors jų judėjimo greitis siekia vos kelis centimetrus per šimtmetį. Kodėl negalima manyti, kad sūrymų vandenynai veikia kaip tam tikra plėvelė po žemynų „dugniais“, kaip alyvos plėvelė guolyje tarp ašies ir veleno.

Jei sūrymų yra, tai ateityje žmonija tikriausiai naudos juos kaip turtingiausią skystą rūdą, kurioje yra ištirpę vertingiausi elementai ir jų junginiai.

Ketvirtoji anglų astrofiziko Hoyle hipotezė

Jo esmė tokia: mūsų proto-Saulę supančio protoplanetinio debesies kondensacija vyko nevienodai skirtingais atstumais nuo Saulės. Kuo toliau nuo jo, tuo žemesnė debesies temperatūra. Tarkime, arčiau Saulės metalai gali kondensuotis kaip ugniai atsparesnės medžiagos. O ten, kur eina Urano, Neptūno ir Plutono orbitos, Hoyle'o skaičiavimais, temperatūra buvo maždaug 350 K, o to jau pakanka vandens garų kondensacijai.

Būtent ši aplinkybė gali paaiškinti „vandeningą“ Urano, Neptūno ir Plutono prigimtį, susidariusią susiliejant ledo ir sniego dalelėms. „Vandens“ gamta nurodytos planetos patvirtino naujausi astronominiai stebėjimai.

Tačiau formuojantis išorinėms planetoms gravitacinis ledo luitų „stūmimas“ į regioną. vidines planetas. Tie blokai, kurie buvo pakankamo dydžio, neturėjo laiko visiškai išgaruoti saulės spinduliai, pasiekė Žemę ir nukrito ant jos savotiško ledinio „lietaus“ pavidalu. Akivaizdu, kad tokių „lietutų“ Marse buvo gausiau, o Veneroje – labai retai.

Hoyle'o skaičiavimai patvirtina galimybę Žemės vandenynams susidaryti nuo stingdančio lietaus, kuriam prireikė vos kelių milijonų metų.

Penktoji hipotezė

Ji, kaip ir ketvirtoji, prisiima grynai kosminės kilmės vandens, bet iš kitų šaltinių. Faktas yra tas, kad iš kosmoso gelmių į Žemę nuolat krenta elektriškai įkrautų dalelių dušas. Ir tarp šių dalelių nemaža dalis yra protonų – vandenilio atomų branduolių. Protonai, prasiskverbę į viršutinius atmosferos sluoksnius, fiksuoja elektronus ir virsta vandenilio atomais, kurie iš karto reaguoja su atmosferos deguonimi. Susidaro vandens molekulės. Skaičiavimas parodė, kad kosminis šaltinisši rūšis per metus gali pagaminti beveik 1,5 tonos vandens, o šis vanduo žemės paviršių pasiekia kritulių pavidalu.

Pusantros tonos... Pagal pasaulinius standartus – nereikšmingas kiekis. Tačiau reikia turėti omenyje, kad švietimas yra toks kosminis vanduo prasidėjo kartu su planetos atsiradimu, t.y. daugiau nei prieš 4 milijardus metų.

Šeštoji hipotezė

Kaip nustatė mokslininkai, maždaug prieš 250 milijonų metų Žemėje buvo vienas žemynas. Tada dėl nežinomų priežasčių jis įtrūko, o jo dalys pradėjo šliaužti viena nuo kitos, „plaukdamos“ viena nuo kitos.

Kadaise suvienyto žemyno egzistavimo įrodymas yra ne tik panašumas pakrantės, bet ir floros bei faunos panašumas, panašumas geologinės struktūros pakrantės. Trumpai tariant, dabar nedaugelis žmonių abejoja praeities Žemės žemynų vienybe. Kitas dalykas sukelia sumišimą: kaip žemyniniai blokai, kaip milžiniški „ledkalniai“, gali plaukti vienas nuo kito, jei jų šaknys siekia dešimtis kilometrų? O kas juos pajudina?

Tyrimas pastaraisiais metais patvirtino: taip, žemynai „plaukia“, atstumas tarp jų nuolat didėja. Žemynų judėjimas puikiai paaiškinamas besiplečiančia Žemės hipoteze. Hipotezė teigia: iš pradžių Žemės spindulys buvo perpus mažesnis nei dabar. Žemynai, tada susijungę, apsupo planetą. Ir tada prie proterozojaus ir mezozojaus ribos (prieš 250-300 mln. metų) Žemė pradėjo plėstis. Vienintelis žemynas užleido vietą įtrūkimams, kurie, prisipildžius vandens, virto vandenynais. Ir nuo tada iki mūsų laikų Žemės spindulys padvigubėjo!

Išradimas atominis laikrodis leido absoliučiai tiksliai nustatyti žemiškųjų objektų ilgumą ir platumą iš žvaigždėto dangaus. Matavimai parodė, kad mūsų planeta... toliau plečiasi!

Pavyzdžiui, Europa plečiasi. Maskva ir Leningradas „plaukia“ į rytus 1 cm per metus greičiu. O Hamburgas, esantis Europos centre, lieka vietoje.

Išsiplėtimo greitis Europos žemynas didžiulis. Juk vos per 20 milijonų metų (nereikšmingas laikotarpis geologinė epocha) dėl tokio judėjimo gali susidaryti 4000 km pločio būsimo vandenyno dubuo.

Tačiau iki šiol besiplečiančios Žemės hipotezės šalininkai neturėjo jokių argumentų, kuriais galėtų paaiškinti, kodėl Žemė plečiasi.
Dabar yra tokių argumentų.

Pirmiausia prisiminkime (prie to grįšime vėliau), kad Visata susideda iš 98% vandenilio, t.y. elemento, kuris pagimdo vandenį. Mūsų Žemėje 98% sudaro vandenilis. Jis atėjo pas mus kartu su tomis šaltomis dalelėmis kosminės dulkės, iš kurio susidarė visos Saulės sistemos planetos. Ir tarp šių dalelių buvo ir metalo atomų.

Čia mes susiduriame su įdomiu reiškiniu. Pasirodo, metalai geba sugerti didžiulius vandenilio kiekius – dešimtis, šimtus ir net tūkstančius tūrių viename tūryje. Be to: kuo daugiau vandenilio metalas sugeria (ar prisitvirtina), tuo jis tampa tankesnis, t.y. vis labiau mažėja tūris. Taip, mes nepadarėme rezervacijos – ji mažėja. Taigi, šarminių metalų, pridedant vandenilio, tūris sumažėja 1,5 karto jau prie atmosferos slėgis. Kalbant apie kitus metalus (pavyzdžiui, geležį ir nikelį, iš kurių, pasak mokslininkų, sudaro Žemės šerdis), esant normaliam atmosferos slėgiui (105 Pa) tūrio sumažėjimas yra labai nežymus.

Tačiau dulkių debesiui tirštėjant, tai gravitacinis suspaudimas, ir slėgis proto Žemės viduje padidėjo. Atitinkamai padidėjo ir geležies grupės metalų vandenilio absorbcijos laipsnis. Suspaudimas sukūrė slėgio antipodą – šildymą.

Ir kadangi susiformavusios planetos centriniai regionai buvo labiausiai suspausti, temperatūra ten taip pat kilo sparčiau.

Ir tam tikru šildymo etapu, kai temperatūra Žemės šerdyje pasiekė tam tikrą kritinė vertė(kiekybinio augimo perėjimas į naują kokybinę būseną!), prasidėjo atvirkštinis procesas – vandenilio išsiskyrimas iš metalų.

Dėl metalo-vandenilio junginių irimo, t.y., metalinių konstrukcijų atstatymo, Žemės šerdyje smarkiai padidėjo medžiagos tūris. Metalinės šerdies plėtimasis pasireiškė tokia jėga, kad neatlaikiusi planetos mantija ir pluta suskilo.

Taigi vandenilio degazavimą lydėjo Žemės plėtimasis. Tuo tarpu vandenilis, prasiskverbęs į milžinišką planetos storį, pakeliui pagavo deguonies atomus, o vandens garai jau veržėsi į jos paviršių. Kondensuodamas vanduo užpildė plutos plyšius. Palaipsniui susiformavo vandenynai.

Taigi, šešios žemiškojo vandens kilmės hipotezės. Laikui bėgant paaiškės, kuris iš jų yra tiesa. Galbūt visi šeši bus teisingi, kiekvienas tam tikru mastu. Tuo tarpu klausimas „Iš kur Žemėje atsirado vanduo? lieka atvira.

Visos gyvybės Žemėje gyvenimas priklauso nuo labai reikalingo skaidraus skysčio, tačiau niekas tiksliai nežino, iš kur atsiranda vanduo ir kaip jis atsirado mūsų planetoje. Tam tikros vilties įkvepia naujausi atradimai, patvirtinantys vienokia ar kitokia vandens buvimą daugelyje kitų dangaus kūnų. Tai suteikia mums šiek tiek vilties, kad nesame vieni Visatoje.

Kodėl žmogui reikia vandens?

Suaugusio žmogaus paros vandens poreikis yra ~2 litrai:

• Skystis būtinas normaliam medžiagų apykaitos procesų funkcionavimui.
• Dalinai vandens dėka pasipildo kraujotaka ir skysčių atsargos ląstelėse ir tarpląstelinėje erdvėje.
• Būtina reguliuoti elektrolitų pusiausvyrą. Jo pažeidimai gali sukelti nervinių impulsų nutraukimą.
• Vidutinis žmogus negali gyventi ilgiau nei kelias dienas be skysčių.

Visa tai verčia galvoti, kad geriamojo vandens planetoje nėra daug.

Didžioji dalis yra jūros vanduo , druskos buvimas jo sudėtyje pašalina galimybę numalšinti troškulį. Ir tai, jei manote tai gyvybę teikiantis ne tik žmonėms, bet ir visiems floros bei faunos atstovams.

Iš kur atsirado vanduo?

Savaip cheminė sudėtis vanduo yra deguonies ir vandenilio derinys . Visatoje yra daug vandenilio atomų, nes visos žvaigždės yra jos „kalvės“. Su deguonimi tai šiek tiek sudėtingiau, bet konkrečiai mūsų planetoje jis buvo beveik nuo pirmųjų dienų. Belieka palaukti, kol du elementai susijungs į kažką unikalaus ir visiškai naujo, bet kai laukia milijardai metų, galima šiek tiek palaukti.

Mokslininkai vis dar negali suprasti vandens šilumos talpos ir šilumos perdavimo pobūdžio. Pagal visus chemijos dėsnius ši medžiaga turėjo turėti visiškai kitokias savybes.

Galbūt tai yra mūsų žinių lygio klausimas, o gal situacija daug įdomesnė. Tačiau šiandien galime drąsiai teigti toliau apie vandenį:

1. Vanduo randamas ne tik Žemėje, bet ir daugelyje kitų Visatos kampelių.
2. Jis susidarė dėl vandenilio ir deguonies derinio santykiu nuo 2 iki 1.
3. Vanduo randamas tiek planetose, tiek asteroiduose ir kometose.
4. Ji netgi dalyvauja kosminė erdvė. Dažniausiai randama kietoje formoje.

Iš kur žemėje atsiranda vanduo?

Dėl vandens atsiradimo ant mūsų gimtoji planeta Yra dvi priešingos teorijos:

Niekas negali pasakyti galutinio taško šiame ginče, mūsų idėjos apie mus supantį pasaulį vis dar iš esmės suskaidytos. Tačiau tai pirmoji teorija, kuri atrodo daug žadanti.

Vandens antžeminė kilmė

Šiandien mes tikrai žinome, kad Žemė nėra unikali vandens buvimo požiūriu. Tose pačiose kometose ir meteorituose kažkaip turėjo susiformuoti H2O. Tai reiškia, kad Visatoje egzistuoja vandens gamybos mechanizmas, kuris prideda tašką antžeminės vandens kilmės teorijos šalininkų lobynui.

Žmonija saugiai ištyrė Mėnulis Ir Jokių vandens pėdsakų ten neradau. Ir tai yra artimiausiame palydove, kuris pagal astronominius standartus yra „akmens metimas“. Kai kurios selektyvios kometos ir meteoritai atnešė vandenį į Žemę, bet ne į Mėnulį. Galima teigti, kad mėnulis neturi savo atmosferos, bet praktiškai visiškas nebuvimas Marso atmosfera netrukdė jo ašigaliams egzistuoti ištisoms „ledo kepurėms“.

Ką galime pasakyti apie dangaus kūnų, reikalingų norint „užpildyti“ Žemę visu dabar joje esančiu vandeniu, skaičių. Be to, tai jokiu būdu nepaaiškina, kodėl dauguma vanduo yra sūrus ir tik nedidelė dalis šviežio ( Pagal statistiką, 3% šviežių ir 97% sūrių).

Bet jei H2O susidarė Žemėje dėl grandinės cheminės reakcijos, galima apsvarstyti keletą galimų atsakymų į šį klausimą.

Iš kur tiekiamas vanduo vandentiekyje?

Tačiau dažniausiai mes esame labiau susirūpinę aktualios problemos nei vandens kilmės prigimtis. Daug įdomiau Kaip jis patenka į mūsų čiaupus? o paskui „migruoja“ į arbatinukus ir puodus.

Pagal sukurtas higienos normas yra:

• Rezervuaras, iš kurio imamas vanduo gyventojų poreikiams.
• Nemažai vandens paėmimo struktūrų, kurios surenka ir filtruoja skystį.
• Plati vandens tiekimo sistema. Tie patys vamzdžiai, kuriais skystis teka į mūsų namus.

Vandens kokybė yra reguliariai stebima, laikantis GOST ir kitų standartų. Tai tiesiog Vandens vamzdžių kokybė palieka daug norimų rezultatų.

Net jei vanduo „prie įėjimo“ į sistemą buvo idealiai švarus, „išėjime“ jis ne visada tinkamas vartoti. Štai kodėl Vandenį iš čiaupo geriau filtruoti ir užvirinti.

Kai kurie žmonės mėgsta įsikurti, sušalti ir pan. sudėtingos sistemos filtravimas. Jei būtume kur nors Nigerijoje, tokios atsargumo priemonės turėtų teisę egzistuoti. Tačiau posovietinėje erdvėje su vandeniu iš vamzdyno viskas nėra taip blogai.

Iš kur atsirado vanduo?

Vandens egzistavimą mūsų planetoje užtikrina:

• Sudėtinga klimato kaita.
• Skirtingi šilumos kiekiai, kuriuos gauna paviršius.
• Skysčio garavimo ir kondensacijos procesas.
• Saulės, kuri suteikė vandenilio antplūdį, buvimas.
• Deguonies išsiskyrimas iš magmos ir jos susiliejimas su vandeniliu.

Jei pažvelgtume į problemą šiek tiek žemišku požiūriu:

1. Vanduo vamzdžiais patenka į butus ir namus.
2. Juose jis suteikiamas esant slėgiui iš vandens paėmimo konstrukcijų.
3. Čia vanduo filtruojamas.
4. Ir paimama iš artimiausio vandens telkinio – upės, ežero, rezervuaro.

Tačiau svarbu ne tik žinoti, iš kur gaunamas vanduo, bet ir palaikyti normalią savo organizmo vandens ir druskos pusiausvyrą.

Kai kurie klausimai iš tikrųjų yra sudėtingesni, nei atrodo iš pirmo žvilgsnio. SU mokslinis taškas Nedaug žmonių gali paaiškinti, iš kur atsiranda vanduo. Dabar žinote, kad šis skystis atsirado ne tik iš čiaupo.

Vaizdo įrašas apie vandens kilmę Žemėje

Vanduo Tai medžiaga, be kurios neįmanoma gyvybė Žemėje. Mokslininkai vis dar ginčijasi dėl vandens atsiradimo Žemėje. Dvi tyrėjų grupės, dirbančios nepriklausomai viena nuo kitos, padarė išvadą, kad vanduo planetoje atsirado dėl " šlapias» asteroidas.

Vandens kilmė planetoje yra tokia pat neaiški, kaip ir pačios planetos kilmė. Yra hipotezių, iš kur atsirado vanduo. Kai kurie mokslininkai mano, kad Žemė iš pradžių buvo šaltas meteoritas, kiti – karštas ugnies kamuolys.

Mokslininkai, tvirtinantys mūsų planetos kilmę, teigia, kad vanduo buvo to paties meteorito dalis ledinės arba į sniegą panašios medžiagos pavidalu. Rėmėjai" karšta„Kilmės teorijos teigia, kad vanduo kaip prakaitas išsiskyrė iš įkaitusios Žemės magmos aušinimo ir kietėjimo metu. Vanduo palaipsniui prasiskverbė į paviršių, likdamas žemumose, formuodamas jūras ir vandenynus.

O dėl to, kad Saulė netolygiai įkaitino Žemę, gamtoje prasidėjo vandens ciklas, ėmė dygti upės, ežerai ir rezervuarai. Geologai teigia, kad susiformavus planetai buvo labai karšta ir sausa. Pagal teoriją, Prieš 3,9 mlrd, daugelis kometų ir asteroidų, kuriuose yra vandens, bombardavo planetos paviršių, tai paaiškina jūrų ir vandenynų kilmę po planetos susiformavimo.

Tačiau daugelis tyrimų rodo, kad struktūroje natūralus vanduo, ypač jūrose ir vandenynuose, yra didelis skaičius deuteris, elementas vadinamas " sunkusis vandenilis“ Todėl deuteris susidaro reaguojant su vandeniliu, dėl ko nedidelė dalis atomų įgyja papildomą elektroną, efektyviai virsdami deuteriu. Pasak mokslininkų, šis reiškinys rodo antžeminę vandens kilmę.
Žemė, trečioji toliausiai nuo Saulės planeta, turi daugiausiai didelė masė tarp kitų į Žemę panašių planetų mūsų Saulės sistemoje. Mūsų planetos išskirtinumas yra tas, kad ji yra vienintelė garsioji planeta, kuriame užfiksuotas gyvybės egzistavimas. Mokslininkai tai pasiūlė Žemė susiformavo prieš 5-6 milijardus metų. Ir netrukus po jo sukūrimo gravitacinis laukas patraukė mane prie savęs vienintelis palydovas- Mėnulis.
Kiek vandens yra planetoje?

Pažiūrėk į Žemės rutulį. Didžiulis melsvai mėlynos spalvos plotas iškart patrauks jūsų dėmesį. Tik 29% Iš viso Žemės ploto ją užima žemė (žemynai ir salos), likusį procentą sudaro jūros, vandenynai, ežerai ir upės. Bendras kiekis Planetoje yra didžiulis vandens kiekis. Jei visą žemės vandenį surinksite į lašą, lašo skersmuo bus apie pusantro tūkstančio kilometrų. O giliausias planetos vandenynas yra Ramusis vandenynas, jo maksimalus gylis siekia 11,8 kilometro Vidutinis vandenynų gylis yra apytikslis 3800 metrų. Jei vanduo būtų tolygiai paskirstytas žemės paviršiuje, tada viskas gaublys būtų po vandeniu, o vandens storis būtų 2710 metrų.

Penkiasdešimtąją žemės paviršiaus dalį užima gėli ir sūrūs ežerai. Visuose ežeruose vandens yra penkis kartus mažiau nei vandenynuose ir jūrose. O pagal ežerų skaičių Rusija yra pirmoje vietoje, mūsų šalyje yra tūkstančiai ežerų. Tarp jų didžiausias yra Kaspijos jūra, kurios plotas yra šiek tiek didesnis 420 tūkstantis km2.

Iš gėlo vandens ežerų didžiausi yra Ladonezhskoye, Onega, Baikal bendro plotošimtai tūkstančių kvadratinių kilometrų. Yra šalių su didžiulė sumašvieži ežerai - Suomija, Norvegija. Daugiau nei pusę Norvegijos teritorijos sudaro ežerai.

Labiausiai pagrindinis tiekėjas gėlo vandens kritulių planetoje, tiesiogiai užpildantis ežerus, upes ir upelius. Kalnų ežerai yra ypač švarūs, juos maitina vanduo, susidarantis tirpstant ledui ir sniegui. Mūsų planetos upėse vandens yra maždaug tris kartus daugiau nei ežeruose. Pagal upės ilgį Rusija užima pirmąją vietą.

Astronomai Seanas Raymondas (Bordo universitetas, Prancūzija) ir Andre Isidoro (São Paulo Julio de Mesquita Filho universitetas, Brazilija) aprašė galimą vandens patekimo į Žemę mechanizmą. Jų tyrimai buvo paskelbti žurnale Icarus, kurį galima rasti svetainėje arXiv.org, o pirmasis autorius apie tai kalbėjo savo tinklaraštyje.

Mokslininkai mano, kad vanduo Žemėje ir dangaus kūnai iš asteroidų juostos tarp Marso ir Jupiterio orbitų bendra kilmė, pirmiausia siejamas su formavimu dujų milžinai Saulės sistemoje.

Vandenynai dengia tris ketvirtadalius Žemės, bet paviršinis vanduo sudaro tik vieną keturią tūkstantąją dalį bendros masės planetos. Vandens yra ir mantijoje (hidratuotų uolienų pavidalu), ir Žemės šerdyje. Kiek ten yra, nežinia, tikriausiai dešimt kartų daugiau nei paviršiuje.

Apskritai Žemėje vandens yra mažai, taip pat yra ir Mėnulyje, Merkurijuje, Veneroje ir Marse. Galbūt tai buvo Veneroje ir Marse daugiau vandens. Pagrindinis vandens rezervuaras Jupiterio orbitoje yra asteroidų juosta.

Vidinėje pagrindinio diržo dalyje, per 2–2,3 astronominis vienetas nuo Saulės vyrauja S klasės (uoliniai) asteroidai, vyrauja C klasės (anglies) asteroidai. Yra ir kitų asteroidų, bet ne tokių masyvių. C klasės asteroiduose yra daugiau vandens nei S klasės asteroiduose – apie dešimt procentų (pagal masę).

Vandens kilmę galima nustatyti atlikus vandenilio, esančio įvairių dangaus kūnų vandenyje, izotopinę analizę. Be pročio, gamtoje randamas vandenilis, kurio branduolys yra vienas protonas, deuteris (su protonu ir neutronu) ir labai retai tritis (su protonu ir dviem neutronais).

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

Izotopų analizė atskleidžia keletą savybių. Saulės ir dujų milžinų deuterio ir tričio santykis yra viena ar dviem dydžiais mažesnis nei Žemės. Tačiau C klasės asteroidams šis skaičius yra beveik toks pat kaip ir mūsų planetoje. Tai rodo bendrą vandens kilmę.

Orto debesyje esančių kometų deuterio ir protiumo santykis yra maždaug du kartus didesnis nei Žemės. Jupiterio orbitoje yra trys kometos, kurių šis parametras yra artimas Žemės parametrui, tačiau ten taip pat yra viena kometa, kurioje šis rodiklis 3,5 karto daugiau. Visa tai gali reikšti, kad vanduo ant kometų skirtingos kilmės ir tik dalis jo susiformavo taip pat kaip ir Žemėje.

Ceres

Planetos susidaro aplink jaunas žvaigždes milžiniškais dujų ir dulkių diskais. Arčiau žvaigždės per karšta, todėl ten atsiranda planetų, kuriose gausu silicio ir geležies. Toliau nuo žvaigždės ten šalčiau dangaus kūnai gali susidaryti ir iš vandens ledo. Žemė atsirado toje protoplanetinio disko dalyje, kur gimė uolėti dangaus kūnai, be vandens. Tai reiškia, kad ji atėjo į planetą iš išorės.

Kita vertus, S ir C klasių asteroidai yra pernelyg skirtingi, kad galėtų susidaryti vienas šalia kito. Be to, riba, už kurios susiformavo lediniai dangaus kūnai, Saulės sistemos evoliucijos metu nuolat judėjo, lemiamas vaidmuo Jupiteris suvaidino tam tikrą vaidmenį.

Manoma, kad Jupiteris ir Saturnas susiformavo dviem etapais. Iš pradžių jie buvo kieti dangaus kūnai, kelis kartus sunkesni šiuolaikinė Žemė, o tada pradėjo gaudyti dujas iš protoplanetinio disko. Šiame etape planetų masė ir dydis smarkiai išauga, milžinai išsivalo sau erdvę protoplanetiniame diske.

Didysis Jupiteris ir Saturnas tada buvo apsuptas mažų planetezimalių – protoplanetų pirmtakų. Jupiteriui ir Saturnui augant, planetų orbitos driekėsi, kertasi vidinė dalis Saulės sistema ir tolsta nuo žvaigždės. Tačiau Jupiteris ir Saturnas vis tiek pritraukė dujas iš protoplanetinio disko, dėl ko, kaip parodė modeliavimas, Jupiteris pakoregavo planetų orbitas ir perkėlė į regioną. modernus diržas asteroidai.

Saturnas iškilo vėliau nei Jupiteris, ir jo formavimas lėmė nauja migracija planetezimaliai, nors ir ne tokie reikšmingi. Pagrindinė tyrėjų išvada – C klasės asteroidai juostoje atsirado iš dujų milžinų orbitų po to, kai baigė formuotis Jupiteriui ir Saturnui (nors kai kurie planetezimaliai galėjo pasiekti Neptūno orbitą).

Anot mokslininkų, vanduo į mūsų planetą pateko formuojantis asteroidų diržui dėl tam tikro tipo planetezimalų (būtent C klasės asteroidų), kurių orbitos labai ekscentriškos (pailgos) ir nestabilios, kirtusios Žemės trajektoriją. Vandenilio izotopų analizė yra pagrindinis to patvirtinimas.

Vandens tiekimas į Žemę buvo beveik baigtas susiformavus Jupiteriui ir Saturnui bei išnykus protoplanetiniam diskui. Taigi populiari hipotezė, paaiškinanti mažą Marso dydį Jupiterio migracija gilyn į Saulės sistemą, koreliuoja su Žemės sodrinimo vandeniu mechanizmu. Vandens, svarbiausio gyvybės šaltinio Žemėje, atsiradimas vidinėje Saulės sistemoje (ir uolinėse planetose, ir asteroidų juostoje) pasirodo paprastas šalutinis poveikis Jupiterio ir Saturno augimas.