Analizami w tej sprawie zajęli się autorzy publikacji dostępnej w GeoScienceWorld Elements, którzy podkreślają, że młode układy zazwyczaj są bogate w wodę. Gdyby przenieść tę sytuację do realiów Układu Słonecznego, to woda byłaby w nim obecna już na pierwszych etapach ewolucji Słońca i w momencie narodzin planet. Co to oznacza w kontekście oceny wieku ziemskiej wody?
Czytaj też: Kepler-138c i Kepler-138d to wodne światy. Ale nie spodziewajcie się tam oceanów, jakie znamy z Ziemi
Cecilia Ceccarelli i Fujun Du, autorzy wspomnianego artykułu, wyjaśniają, iż układ planetarny rozpoczyna swoje istnienie od gigantycznego obłoku molekularnego. W jego skład wchodzi w głównej mierze wodór. Inne pierwiastki to hel, tlen i węgiel. Poza tym na miejscu można spotkać fragmenty pyłu krzemowego i węglowego. Przylegający do nich tlen łączy się następnie z wodorem. Powstaje wtedy lód, który to roztopieniu tworzy “zwykłą” wodę i ciężką, zawierającą deuter.
W pewnym momencie grawitacja doprowadza do ściśnięcia materii, która stopniowo przyjmuje formę protogwiazdy. W ramach kolejnego etapu zaczyna się ona obracać, podczas gdy okoliczny gaz i pył tworzą spłaszczony, obracający się dysk zwany dyskiem protoplanetarnym. To, co wchodzi w jego skład, z czasem stanie się poszczególnymi obiektami Układu Słonecznego, takimi jak planety, z Ziemią włącznie.
Woda na Ziemi ma około 4,5 miliarda lat
W przypadku wody występującej na naszej planecie kluczową rolę odgrywa stosunek wody zwykłej i ciężkiej. Dlaczego? Bo deuter, składnik ciężkiej wody, powstał w ciągu kilku sekund po Wielkim Wybuchu. W efekcie jest bardzo rzadko spotykany. Gdyby deuter był równomiernie wymieszany z wodą w Układzie Słonecznym, ciężka woda byłaby znacznie powszechniejsza niż ma to miejsce w rzeczywistości.
Poza tym, synteza wody ma miejsce w dwóch głównych sytuacjach: gdy Układ Słoneczny nie był jeszcze uformowany oraz gdy tworzyły się planety. W toku analiz badacze doszli do wniosku, że stosunek ciężkiej wody do zwykłej jest na Ziemi około 10-krotnie wyższy niż we wszechświecie i na początku istnienia Układu Słonecznego. Idąc dalej, autorzy sugerują, że od 1 do 50 procent ziemskiej wody pochodzi z początkowej fazy narodzin całego naszego układu.
Czytaj też: Tajemnice wnętrza Słońca. Co skrywa środek naszej gwiazdy i jaki czeka ją los?
Poza tym mogły jej dostarczyć obiekty takie jak komety, uderzające w młodą Ziemię. Przynajmniej część wody na naszej planecie ma około 4,5 miliarda lat, choć oczywiście mogą istnieć również nowsze jej pokłady. Te trafiły na Ziemię właśnie za sprawą kolejnych kolizji. Kwestią sporną pozostaje to, w jakich ilościach dostarczyły one wody i jak częste były to zdarzenia oraz kiedy miały miejsce.