Záhadný původ vody na Zemi vysvětlen slunečním větrem
2. 12. 2021 – 23:37 | Vesmír | Ladislav Loukota | Diskuze:
Slunci patrně vděčíme za to, že naší planetě můžeme říkat modrá.
Země je modrá. Je to způsobeno vodou, která pokrývá víc než 71 procent zemského povrchu.
Vodě vděčíme za své životy. Právě v ní vznikl život na Zemi. Samotné lidské tělo obsahuje 70 procent vody a už ztráta 20 procent tělesné vody je smrtelná.
Přesto dodnes přesně nevíme, odkud se vlastně na Zemi všechna ta veledůležitá voda vzala. Zajímavý poznatek ale obsahuje nová studie, ze které vyplývá, že jejím zdrojem je také naše hvězda – Slunce.
Bludná planetka klíčem k poznání
Původ vody na Zemi vědci obvykle vysvětlují dopady velkého množství komet a planetek nedlouho po vzniku naší planety z oblasti Jupitera a Saturnu, které se skládaly z minerálů obsahujících vodu.
Dílčím zdrojem vody také mohlo být zahuštění vody rozptýlené v mlhovině, která byla zárodečnou polévkou sluneční soustavy. Ani jedno z obou vysvětlení ale není prokázáno příliš věrohodně.
Izotopy ve vodě na Zemi, z nichž čteme stáří, se shodují jen s částí izotopů pocházejících z planetek zvaných chondrity, které obsahují vodu. Minimálně část vody na Zemi tedy musela přijít odjinud – možná z planetek jiných, možná z dalšího zdroje. A tak vědci hledají i jiné možnosti.
Mezinárodní tým astrofyziků teď ve své studii dospěl k hypotéze, podle které aspoň zčásti je zdrojem vody žhavé Slunce v kombinaci s kosmickým prachem bohatým na křemičitany.
Vědci svou hypotézu popisují ve studii publikované v časopise Nature. Upozorňují na jev, při kterém sluneční vítr narazí do prachové částečky existující na asteroidech jiného chondritického typu a výsledkem je voda.
Sluneční vítr je proud částic složený z protonů, elektronů a jader hélia, který vychází ze Slunce. Má rychlost kolem 450 kilometrů za sekundu. Jeho zdrojem je sluneční korona. Její teplota je tak vysoká, že částice mají vysokou energii a sluneční gravitace je nedokáže udržet na povrchu.
Zmíněný jev byl prokázán v laboratoři na vzorcích různých meteoritů. Když vědci ozařovali částicemi podobnými slunečnímu větru meteority bohaté na křemičitany, těkavé vodíkové ionty vyvolávaly sérii reakcí, při kterých vznikla voda.
Vědci ve zmíněné studii předpokládají, že část pozemské vody vznikla vlivem nabitých částic přilétajících od Slunce. Aby meteority mohly přepravit vodu k nám, musel ji tedy nejprve vytvořit sluneční vítr.
Hypotézu podporuje výsledek analýzy, při které vědci atom po atomu měřili množství vody nalezené v prachu asteroidu Itokawa. Tato bludná planetka obíhá nedaleko Země a v roce 2011 vzorky jejího prachu zachytila japonská sonda JAXA.
Voda z planetky je co do izotopů odlišná od izotopů v chondritech. A průzkum prachu napověděl, jak nejspíš vznikla.
Množství a rozložení vody bylo identické s tím, jaké by bylo možné očekávat ze slunečního větru narážejícího do křemíkových materiálů. Výsledkem bylo překvapivé množství vody až 20 litrů na metr krychlový horniny asteroidu.
„Sluneční vítr vytvořil vodu na povrchu drobných prachových zrnek a tato izotopicky lehčí voda potom pravděpodobně poskytla část vody Zemi,“ popsal závěr studie v magazínu Science Alert planetární vědec Phil Bland z Curtinovy univerzity v australském Perthu.
Naděje pro vesmírné cesty
Zjištění studie naznačují, že izolovaná zrnka prachu ve vesmíru mohou také představovat důležitý zdroj vody v naší sluneční soustavě – takový, který bychom mohli v budoucnu sklízet.
„Náš výzkum ukazuje, že stejný proces, který vytvořil vodu na Itokawě, se patrně spustil na jiných planetkách bez vzduchu. A to znamená, že astronauti mohou být v budoucnu schopni vytěžit čerstvé zásoby vody přímo z prachu na povrchu vesmírných těles,“ upozornil geovědec Luke Daly, který se na analýze Itokawy podílel.