Семьдесят процентов Земли покрыто водой. Это все до последней капли в океане, в облаках, в ледяных шапках и в твоем теле. Пресной воды намного меньше, она вместе заполнит шар диаметром всего в 1385 километров. Вода — одна из вещей, которая делает Землю такой особенной, и без нее жизнь, какой мы ее знаем — не существует.

Наш дом всегда был аквапарком?

Если нет, то как все это сюда попало? Что мы на самом деле знаем о происхождении Земли?  Солнечная система образовалась, когда облако газа и пыли рухнуло в кружащийся диск. И по крайней мере часть этого облака была водой. На орбите, где когда-нибудь будет Земля, интенсивное тепло молодого Солнца предотвратило конденсацию водяного пара. Но крошечные частицы пыли действовали как «ядра конденсации», позволяя каплям образовываться. Эти крошечные частицы обломков слились в нашу молодую планету вместе с водой, которую они несли. По мере охлаждения Земли горные породы в земной коре реагировали с химическими веществами в ранней атмосфере, чтобы создать больше молекул воды. Вода существовала внутри земной мантии, но не как независимые молекулы H2O, скорее она разделилась на H и OH в скале. Мы точно не знаем, сколько воды по-прежнему заперто внутри Земли сегодня, но может быть несколько океанов изначальной H2O, вложенной в минералы, или даже как лед внутри алмазов глубоко под землей. Это объясняет некоторую часть земной воды, но большая часть воды на поверхности сегодня была импортирована издалека в Солнечную систему.

Один тип астероидов называют «углеродистый хондрит» содержит молекулы воды, а также сырья, кислорода и водорода. В первые годы существования Солнечной системы мы думаем, что Юпитер, возможно, вращался ближе к Солнцу, чем сегодня. Его гравитация швырнула бы тысячи этих водянистых астероидов к молодой Земле. Но кометы также содержат много водяного льда, и миллиарды из них проносятся вокруг Солнечной системы. Если бы они врезались в раннюю Землю, они тоже могли бы принести воду.

 
Нажмите на картинку для увеличения.

Итак, как мы можем сказать, что большая часть нашей воды произошла от астероидов или комет?

Каждая молекула воды содержит два атома водорода и один кислорода. Но крошечная часть атомов водорода в воде имеет дополнительный нейтрон в своем ядре. Кометная вода и астероидная вода имеют разное соотношение этих тяжелых гидрогенов к нормальным. Атомный отпечаток воды, который мы находим на Земле, не совсем совпадает с тем, что мы видим в кометах, но вода в астероидах ближе. Как и многие вещи в науке, мы пока не можем быть на 100% уверены, но пока кажется, что большая часть нашей воды произошла от астероидов. Таким образом, Земля, вероятно, получила свою воду несколькими способами. Некоторые были встроены в планету. Земля сделала немного сама по себе. А остальное доставили космические камни.

Но откуда взялась вся эта вода… до Солнечной системы?

Астрономы обнаружили воду по всему космосу. Они видели ее в облаках газа между звездами и на других планетах – сформированных в форме дисков. Вокруг одной сверхмассивной черной дыры они даже обнаружили резервуар воды в 140 триллионов раз тяжелее земных океанов. Этот космический туман достаточно далеко, чтобы он и его вода существовали, по крайней мере, 12 миллиардов лет назад, а может быть, и раньше.

Так сколько лет самой старой воде во Вселенной?

Весь водород Вселенной был сделан во время Большого Взрыва, но кислород производится только внутри ядерной печи звезд. Таким образом, вода могла образоваться, как только загорелись первые звезды во вселенной, самое раннее, около 12,7 миллиардов лет назад. Небольшую часть воздуха, которым мы дышим и вода, которую мы пьем сегодня – одни из первых атомов кислорода. Почему нас так волнует история чего-то столь скучного, как стакан воды? Чем раньше во Вселенной была вода, тем раньше могли быть водянистые планеты. И чем раньше появлялись водянистые планеты, тем больше времени оставалось для эволюции жизни.