Kiedy pojawiła się woda na Ziemi? - przełomowe badania

Analiza meteorytów wskazuje na to, że woda na Ziemi nie pojawiła się we wczesnych etapach powstawania planety. Nowe badania mogą mieć kluczowe znaczenie m.in. dla teorii powstania życia.
Nowe badania odpowiedzą na wiele pytań
.Odkrycie opisane w magazynie Geochimica et Cosmochimica Acta wspiera hipotezę, według której woda na Ziemi pojawiła się w relatywnie późnych etapach jej formowania. Korzystając z nowej, własnej metody analitycznej, prof. Katherine Bermingham i jej współpracownicy zbadali izotopy molibdenu obecne w skałach pobranych z różnych rejonów Ziemi i w meteorytach zgromadzonych w National Museum of Natural History w Smithsonian Institution. Meteoryty dzieli się na dwie główne grupy. Pierwsza, „CC”, zawiera pierwiastki sugerujące, że meteoryty te powstały w zewnętrznym, prawdopodobnie bardziej wilgotnym obszarze Układu Słonecznego. Druga grupa, „NC”, ma cechy wskazujące, że meteoryty te uformowały się w wewnętrznej, przypuszczalnie bardziej suchej części Systemu.
– Kwestia tego, kiedy woda została dostarczona na planetę pozostaje jednym z głównych nierozwiązanych zagadnień w naukach planetarnych – mówi autorka badania, prof. Katherine Bermingham z Rutgers University (USA). Jeśli uda nam się znaleźć odpowiedź, będziemy mogli lepiej określić, kiedy i w jaki sposób rozwinęło się życie – podkreśla.
W badaniu skoncentrowano się na próbkach należących do grupy NC. Gdy zebraliśmy różne próbki i zmierzyliśmy ich skład izotopowy, porównaliśmy sygnatury meteorytów z sygnaturami skał, aby sprawdzić, czy są do siebie podobne, czy różne. Na tej podstawie wyciągnęliśmy nasze wnioski – wyjaśnia autorka badania.
Analizy wykazały, że skały ziemskie są bardziej podobne do meteorytów pochodzących z wewnętrznego Układu Słonecznego niż do tych, które pochodzą z jego zewnętrznych obszarów (CC). Musimy ustalić, skąd w Układzie Słonecznym pochodziły składniki budulcowe Ziemi – pył i gaz – oraz kiedy to się wydarzyło. Te informacje są kluczowe, aby zrozumieć, kiedy powstały warunki sprzyjające początkom życia – podkreśla ekspertka.
Ponieważ skład chemiczny badanych skał ziemskich odpowiada meteorytom pochodzącym z wewnętrznego, bardziej suchego Układu Słonecznego (NC), naukowcy doszli do wniosku, że Ziemia nie otrzymała tak dużej ilości wody w wyniku zdarzenia prowadzącego do powstania Księżyca, jak wcześniej sądzono. Jak podkreślają, to istotne odkrycie, ponieważ według popularnej teorii znaczna część ziemskiej wody została dostarczona właśnie w tamtym okresie. Dane wspierają teorię mówiącą, że woda została dostarczona na Ziemię w mniejszych porcjach, po uformowaniu się Księżyca, znacznie później, w dalszym procesie kształtowania się planety.
Nasze wyniki sugerują, że w przeciwieństwie do wcześniejszych założeń, zdarzenie prowadzące do powstania Księżyca nie było głównym źródłem ziemskiej wody. Nasze odkrycie jednak dopuszcza możliwość, że niewielka jej ilość została dodana po ostatecznym uformowaniu się jądra Ziemi w procesie zwanym późną akrecją – mówi prof. Katherine Bermingham.
Co musimy wiedzieć o stanie wód w Polsce i na świecie?
.Podejmując rozważania dotyczące wody, a zwłaszcza jej ilości czy bilansu, zawsze trzeba określić układ i przestrzeń, dla których przeprowadza się takie analizy. Dwa globalne systemy hydrologiczne wymuszone są przez budowę geologiczną skorupy ziemskiej i naturalny podział powierzchni naszej planety na oceany i lądy (odpowiednio 70,8 i 29,2 proc.) – pisze prof. Jurand WOJEWODA, geolog, hydrogeolog, sedymentolog, kartograf.
„Dostępność wody pitnej to kolejne zagadnienie, które w zdecydowanej większości przypadków zależy od geograficznego miejsca na Ziemi. Dotyczy z jednej strony uwarunkowań naturalnych, np. klimatycznych, z drugiej często wynika ze sposobu użytkowania konkretnego miejsca, np. poziomu technologicznego, zagęszczenia populacyjnego czy nawet uwarunkowań kulturowych w podejściu do eksploatacji zasobów przyrody. Z powodu uwarunkowań naturalnych blisko 40 proc. obszarów Ziemi cechuje się brakiem dostępu lub utrudnionym dostępem do wody pitnej. Są to przede wszystkim obszary suche, jak stepy i pustynie. Blisko 2,1 mld ludzi nie ma dostępu lub ma utrudniony dostęp do wody pitnej. Nawet w tak wysoko cywilizacyjnie rozwiniętej Europie problem ten dotyczy ponad 100 mln ludzi, m.in. skąpo obdarzonych przez naturę w wody lądowe takich krajów, jak Cypr, Malta, Macedonia, Grecja, Ukraina czy Hiszpania i Portugalia, ale również krajów, w których pomimo dużej różnorodności przyrodniczej zaczyna brakować wody pitnej, i to głównie z powodu presji populacyjnej (Wielka Brytania, Francja, Estonia)”.
Cały tekst dostępny na łamach „Wszystko co Najważniejsze” pod linkiem: Prof. Jurand WOJEWODA: Co musimy wiedzieć o stanie wód w Polsce i na świecie?.
Marek Matacz/PAP/WszystkocoNajważniejsze/rb