L'eau est de l'hydrogène et de l'oxygène. Pour devenir un liquide connu de nous, ils doivent se combiner, et pour que le liquide soit suffisant pour toute la mer, il doit y avoir beaucoup de ces substances. Et, déjà, pour tout l'océan …
Au cours des dernières décennies, les scientifiques ont été controversés sur l'origine de l'hydrogène dans les quantités requises. Avec l'oxygène, le problème n'est pas si aigu, car il est moins volatil, et l'hydrogène à une telle distance du Soleil est plus ou moins surprenant et nécessite une explication.
Une équipe de géologues de l'Arizona State University a analysé la composition isotopique de l'hydrogène terrestre et les voies probables de son accumulation. L'accent était mis sur deux hypothèses concurrentes, selon lesquelles l'hydrogène serait venu sur Terre soit par des astéroïdes, soit par des comètes. Il faut noter qu'à cette époque la Terre, ou plutôt ce qu'on appellera plus tard par ce nom, était elle-même en général un astéroïde, mais plus.
L'hydrogène naturel est composé de deux isotopes. Dans le cas le plus courant, le noyau d'un atome est constitué d'un proton. Dans de rares cas (de l'ordre du millième), un neutron est attaché à un proton - cette substance est appelée deutérium, et sa combinaison avec l'oxygène est appelée eau lourde. Il existe également une option avec deux neutrons - le tritium, il est radioactif, se désintègre rapidement et il est illogique de le prendre en compte dans ces calculs.
Le rapport du nombre d'atomes de deutérium (D) aux atomes ordinaires (H) est appelé le rapport D / H, et il vous permet de déterminer la source d'hydrogène. Par exemple, l'eau d'astéroïde a un D / H d'environ 140 parties par million (ppm), tandis que l'eau de comète a entre 150 ppm et 300 ppm.
L'hydrogène sur Terre a une composition isotopique à peu près «astéroïde», mais ce n'est pas le seul problème.
Les scientifiques pensent que les gaz de la nébuleuse à partir de laquelle le Soleil s'est formé un peu plus tôt pourraient jouer un rôle important dans son accumulation. Le point clé est la concentration d'hydrogène dans le noyau terrestre avec une augmentation simultanée de la quantité relative de deutérium dans le manteau.
Lors de la formation de notre planète, des planétésimaux de la taille d'une lune sont entrés en collision relativement souvent, formant des corps plus massifs, et une partie importante de la surface de la future planète a été fondue par l'énergie libérée lors des collisions. Cela a conduit au fait qu'une partie importante de l'hydrogène moléculaire de la protoatmosphère de la planète a été capturée par des éléments plus lourds, en particulier le fer, et, avec lui, "noyée" dans les intestins. Cela a affecté la composition isotopique de l'hydrogène - le deutérium se dissout moins bien dans le fer fondu et, dans cette situation, est resté plus près de la surface, dans le manteau.
Vidéo promotionelle:
Pour tester cette hypothèse, les scientifiques ont étudié des échantillons de roches ignées, considérées comme du manteau, afin de clarifier la composition isotopique de l'hydrogène qu'elles contiennent.
L'analyse a montré que l'hydrogène, alors contenu dans le nuage de gaz entourant le Soleil, jouait un rôle important dans la formation de la Terre. Elle, dissoute dans les profondeurs de la Terre, au stade initial de la formation de la planète aurait dû suffire à sept ou huit volumes de l'océan mondial moderne. Assez pour deux maintenant.
Les détails peuvent être vus dans un article publié dans le Journal of Geophysical Research.