Tudta, hogy milyen ősidők óta van víz a Földön?

Nem kellett pár százmillió évnek eltelnie ahhoz, hogy megjelenjen a víz a Földön. Az új kutatásból az következhet, hogy az élet is hamarabb alakult ki.

Anya, azért van apály meg dagály, mert a Hold rángatja a vizet? És mióta vannak tengerek? Az első kérdés lehet, hogy óvodás szintű, a második viszont korántsem az, mert nincs rá teljesen elfogadott, minden tudományos szempontnak eleget tevő válasz.

Eleinte csontszáraz volt

A legelterjedtebb magyarázat szerint a körülbelül 4,4-4,5 milliárd éve kialakult Földön több százmillió év telt el a folyékony víz megjelenéséig. A világóceán keletkezéséhez hozzájárult az, hogy az Ősföld felszíne már annyira lehűlt, hogy a magmából elpárolgó gázokat az őslégkör már vissza tudta fogni, és a légnyomás is elegendő volt ahhoz, hogy a folyékony vízből ne túl sok párologjon el. Víz szabadulhat fel továbbá a földkéreg vizet tartalmazó ásványaiból, valamint a nagy energiájú kozmikus sugárzás és a napszél is beindíthat a felszínen olyan fotokémiai reakciókat, amelyek terméke többek között a víz.

Ha legközelebb tengerparton jár, gondoljon arra, hogy legalább 4,5 milliárd éves vízben fürdik (a fotón az Indiai-óceán Tanzániánál) Forrás: AFP/Daniel Hayduk

A „száraz Ősföld” elméletet támasztja alá, hogy a bolygó kialakulásának és korai formálódásának korszaka hatalmas enegiafelszabadulással járó folyamatok közepette zajlott. Egy-egy aszteroida becsapódása óriási pusztítást okoz, ami elpárologtatja magmából távozott vízmolekulákat. Így tehát a világóceán csak egy nyugodtabb korszakban, több százmillió év elteltével tudott kialakulni.

...vagy mégsem?

A legérdekesebb az, hogy úgy tűnik, vízben gazdag (pontosabban jeges) üstökösök, meteoritok, kisbolygók szállítottak vizet a Földre, mikor bolyónkkal összeütköztek. Ezt úgy lehet bizonyítani, hogy elemezzük a Naprendszer külső aszteroida-övezetéből érkezett meteoritok vízmolekuláit, és összevetjük a deutérium (nehézhidrogén, ²H) és a sima hidrogén arányát. A tengervízben és a meteoritok vízmolekuláiban mért arány pedig szépen egyezik.

Egyidős a Földdel

De mikor érkezett a Földre a víz? A Science folyóirat friss számában megjelent új kutatási eredmény szerint nagyon, sőt meglepően korán. A víz gyakorlatilag egyidős a Földdel, nem volt szükség több százmillió év elteltére – ez a következtetése az amerikai Woods Hole Oceanográfiai Intézet kutatóinak.

„A Naprendszer belső részébe már a rendszer kialakulása utáni 8-14 millió évben megérkezett a víz” – írja a tanulmány egyik társszerzője, Horst Marschall, az intézet egyik geológusa.

„Adataink szerint az eddiginél korábban jelent meg a földi vízkészlet.”

Hogyan lehet ilyen ősvizet találni? Olyan meteoritokon, amelyeken a víz és egyéb illékony anyagok jelzik, hogy sosem melegedtek 200 Celsius-fok fölé azóta, amióta létrejöttek. Ezek a meteoritok az úgynevezett szenes kondritok (a kondritok olyan meteoritok, amelyek kis gömböket, görög szóval kondrumukat taralmaznak). Anyagösszetételük valószínűleg jól tükrözi a Naprendszer kialakulásának korai állapotát.

A korai Naprendszert bemutató illusztráción szaggatott vonal jelzi azt a sávot, amelyen kívül a vízjég nem olvad el. A Naprendszer belsejébe két úton kerülhet víz: vagy a porszemcsékhez tapadó vízmolekulákkal, vagy olyan szenes kondrit típusú meteoritokkal, amelyek a korai Jupiter gravitációjának hatására érik el a Naprendszer belső részein az objektumokat Forrás: Origo

Nos, a Woods Hole kutatói egy ilyen szenes kondritot, valamint a Naprendszer egyik legnagyobb aszteroidája, a Vesta kisbolygó jellemzőit hasonlították össze. Kiderült, hogy az ősi meteoritokon és a Vestán talált hidrogénben egyezik a deutérium és a normál hidrogén aránya. Ebből pedig az következik, hogy a Föld nagyon korai korszakában már meteoritok szállítottak vizet – de legalábbis hidrogént – a bolygóra, sőt feltehetően a Naprendszer más bolygóira, holdjaira, aszteroidáira is.

Mi következik mindebből?

Annyi valószínűleg igen, hogy a Föld mégsem az a halott, teljesen száraz kőtömeg lehetett korai éveiben, mint korábban gondoltuk, sőt az is, hogy a belső Naprendszer ma kőszárazként ismert tagjai is kaphattak vizet. Horst Marschall mindenesetre azt nyilatkozta, hogy „a Föld vizes bolygóként alakult ki, vízzel a felszínén”.

Ha pedig bolygónk ilyen hamar vizes lett, akkor „ez azt is jelenti, hogy az élet nagyon hamar megjelenhetett rajta” – tette hozzá Sune Nielsen, szintén a Woods Hole geológusa, a tanulmány egyik szerzője. „A belső Naprendszer más bolygóin is kialakulhatott az élet, még mielőtt olyan zord helyekké váltak volna, ahogy ma ismerjük” – mondta.