Lehetséges, hogy a vízünk érkezése nem csupán becsapódások révén történt? | National Geographic

A földi víz eredetének kérdése régóta foglalkoztat sok kutatót, a leginkább elfogadott nézet szerint a világűrből jött, kisbolygók, meteoritok becsapódásaival.

Az életünk alapkövei közé tartozik a víz, amely nélkülözhetetlen számunkra. Mégis, rejtély övezi, honnan származik. Két, markánsan eltérő nézőpont létezik: az egyik szerint a Föld születésekor már minden szükséges elem rendelkezésre állt a mai vízkészlet kialakulásához, míg a másik elmélet azt sugallja, hogy a víz későbbi, kozmikus becsapódások révén került bolygónkra.

Ahhoz, hogy e kérdésben az ellentét okát megértsük, két dolgot érdemes tudni. Egyrészt azt, hogy a Naprendszer a keletkezésekor két részre oszlott, a belső, melegebb részben számos illó anyag nem volt képes szilárd formát ölteni, ide tartozott a víz is, de számos más, illékony anyag is.

A külső, hűvösebb régiókban azonban ezek a folyékony anyagok megfagyhattak, és szilárd jéggé alakultak. Ez arra utal, hogy a belső bolygók a kialakulásuk során gyakorlatilag kimaradtak a vízkészletből, mivel a melegebb környezet miatt a víz egyszerűen elpárolgott.

Egy másik fontos szempont, hogy a bolygónk kialakulása után egy ideig rendkívül magas hőmérsékletekkel kellett szembenéznünk. Még ha lett volna is víz a bolygó alapanyagaiban, az biztosan elpárolgott volna ebben a forró környezetben. Továbbá számos egyéb adat is rendelkezésünkre áll, amelyek a földi víz későbbi keletkezését alátámasztják, de a fent említett két tényező talán a legmeggyőzőbb érvet képviseli.

Az Oxfordi Egyetem kutatói nemrégiben közzétették kutatási eredményeiket az Icarus folyóiratban, és meglepő következtetésre jutottak: a vízünk valószínűleg olyan régi, mint maga a bolygónk. Ezt a megállapítást az ensztatit kondritok (E), amelyek a kőzetbolygók építőanyagának maradványai, alapos vizsgálatai alapján fogalmazták meg a szakértők.

Kutatások alapján arra a megállapításra jutottak, hogy az építőanyagok jelentős mennyiségű hidrogént tartalmazhattak, ami elegendő volt a mai földi vízkészlet létrejöttéhez. Ez azt sugallja, hogy az élet kialakulásához nem feltétlenül volt szükség a véletlen meteorit- és kisbolygó-becsapódásokra.

A kutatók egyedülálló felfedezést tettek az Antarktiszban talált LAR12252 meteorit összetételének vizsgálata során, melyhez röntgen abszorpciós spektroszkópiát (S-XANES) alkalmaztak. A kutatás középpontjában az állt, hogy meghatározzák a meteorit hidrogéntartalmát, hiszen a hidrogén a víz alapvető építőeleme. Korábban egy másik tudóscsoport már talált hidrogént az enstatit kondritokban, azonban akkor nem volt egyértelmű, hogy az eredmények mögött valódi geokémiai jelenség állt, vagy csupán utólagos szennyeződésről volt szó.

Az oxfordi kutatók abból indultak ki, hogy a meteoritban lévő kénhez kapcsoltan lehet jelen a hidrogén, ezért először szinkrotron segítségével feltérképezték a kéntartalmú vegyületeket benne. Amikor először vizsgálni kezdték a meteoritot, akkor annak kondrula nevű kőzetgömbjeit mérték fel (e gömböcökről kapták a nevüket a kondritok), mivel korábban ezekben találtak hidrogént.

Mégsem akadtak nyomára – viszont a véletlen szerencsének hála, az egyik kondrulán kívüli szakasz is bekerült az elemzésbe. Ez a részlet meglehetősen apró szemcsékből állt, méghozzá a milliméteres nagyságrendnél is kisebbekből, és figyelemre méltó mennyiségben rejtett hidrogén-szulfidot.

A meteorit egyes repedezett részei, amelyek a földi környezet hatására oxidálódtak, meglehetősen alacsony hidrogéntartalommal bírnak. Ez arra utal, hogy valószínűtlen, hogy a mintákban észlelt hidrogén földi eredetű szennyeződés lenne. Tekintettel arra, hogy bolygónk az enstatit kondritokkal azonos építőelemekből formálódott, lehetséges, hogy a bolygónk anyagában felhalmozódott elegendő hidrogén a mai vízkészlet előállításához. A kutatók úgy vélik, hogy a Marson és a Vénuszon is jelentős vízkészletek létezhettek a múltban, de mindannyian tudjuk, hogy ezek a vizek mára szinte teljesen eltűntek.

Azonban érdemes tudni, hogy a bolygónk a keletkezése óta irgalmatlanul sok hidrogént elveszített már. Jelenleg is másodpercenkét 3 kilónyi távozik a felső légkörünkből annak köszönhetően, hogy az ultraibolya sugárzás hatására a magasabb légköri rétegekbe jutó vízmolekulák elbomlanak.

A bolygó első, hidrogénből és héliumból álló légköre is elveszett, később ez ugyan jócskán lelassult a kezdetekhez képest, de továbbra is számtalan folyamattal távozott a bolygónk belsejébe zárt gáz, amely jórészt ismét csak megszökött légkörünkből. Ez a felfedezés nem adott választ a földi víz eredetére, pusztán arra nyújtott bizonyítékot, hogy lehetett az eredeti ősanyagban is jelentős mennyiségű hidrogén.

Bár ebben a kérdésben is reméljük, hogy egy elmélet végül "győzedelmeskedik", ami az emberi természet sajátja, mégis könnyen elképzelhető, hogy a vízünk eredete nem csupán egy egyszerű forráshoz köthető. Biztosan nagy előny lenne, ha több exobolygóról rendelkezésünkre állnának adatok a légkörükben található vízről. Ebben a James Webb-űrteleszkóp mérései kulcsszerepet játszhatnak, de bizonyos esetekben a Nancy Grace Roman-űrteleszkóp is hozzájárulhat a megértésünkhöz. Ahhoz, hogy ezt a két lenyűgöző űreszközt sikeresen működtethessük, elengedhetetlen, hogy a NASA folytathassa a tevékenységét. Sajnos azonban az amerikai kormány tudományellenes lépései miatt aggasztó jövő várhat rájuk.