Происхождение воды на Земле всегда было загадкой. Существуют различные гипотезы и теории, объясняющие, как на планету попала вода, и доказательства, которые подтверждают их. Авторы статьи «Мы пьем хорошую воду возрастом 4,5 миллиарда лет» в журнале GeoScienceWorld Elements объясняют, что она появилась в ходе роста молодого Солнца и формирования планет.
Согласно оценке авторов статьи — итальянских и китайских астрономов — происхождение воды не такое уж загадочное, ведь ее присутствие характерно для протопланетных дисков. И именно из него появилась вода, которую мы пьем сегодня.
Протопланетный диск или проплид — вращающийся околозвездный диск плотного газа вокруг молодой, недавно сформированной звезды. Один из примеров — Солнце и его система планет.
Согласно исследованию, вода возникла на Земле в результате четырехступенчатого процесса. Все началось с облака, которое состояло в основном из водорода с примесью гелия, кислорода и углерода. Затем кислород в облаке вступил в контакт с пылью. Она застыла и прилипла к поверхности. Это привело к тому, что более легкие молекулы водорода в облаке «прыгали» по замороженным пылинкам, пока не столкнулись с кислородом. Благодаря этому взаимодействию затем образовался водяной лед. Эту фазу ученые назвали «холодной».
Затем начала «работать» гравитация, и материя слипалась в центре. Когда в центр облака попало больше массы, родилась протозвезда. Потом температура газа и пыли в облаке достигла 100 Кельвинов ( — 173.15), что привело к сублимации, в результате лед превратился в водяной пар. Это фаза протозвезды.
В ходе третьей фазы, водяной лед, который образовался на первом этапе и превратился в газ на втором, снова превратился в лед в самых холодных уголках протопланетного диска. Пылинки снова покрылись ледяной мантией.
Когда Солнечная система начала напоминать более полностью сформированную систему с планетами, астероидами и кометами, наступила четвертая фаза. В этих объектах вода уже существовала в ее нынешнем состоянии, как и на Земле. Основываясь на этих данных, ученые заявили, что воде 4,5 млрд лет, как и планете.
