Появление воды на планете земля. Гипотеза «холодного» происхождения планеты

Землю часто называют «Голубой планетой» и не только из-за состава атмосферы, который придает планете нежный голубоватый оттенок, но и благодаря океанам, покрывающим более 70% земной поверхности. Именно в океанах появилась жизнь и поэтому ученых занимает вопрос, когда и как появилась вода на Земле.

Ранее считалось, что океаны сформировались на нашей планете, когда та уже была достаточно «взрослой», но последние исследования, проведенные в Океанографическом институте Вудс-Холл (США) доказывают, вода на Земле были всегда.

Согласно существовавшей ранее теории планеты формируются сухими, так как их образование связано с высокоэнергичными и ударными процессами. Если на «юных» планетах и есть водные молекулы, то они испаряются, пока планета не завершит стадию образования. Вода на планетарные тела попадает уже после окончания их формирования, после падения комет и «мокрых» астероидов, состоящих их замороженной воды и газов. По этой теории, вся вода, существующая на Земле сегодня, попала на планету спустя миллионы лет после ее рождения.

В своих исследованиях ученые из института Вудс-Холл, обратились к углистым хондритам, которые также являются потенциальным источником планетарной воды. Самые простые метеориты из этого вещества были образованы в потоке пыли, льда и газов, породивших Солнце, задолго до появления других тем нашей звездной системы.

По словам сотрудника Вудс-Холл Суне Нильсена, именно углисто-хондритовые метеориты являются самыми распространенными объектами в Солнечной системе. В них содержится достаточно большое количество водных молекул и ранее они считались главным источником появления воды на нашей планете.

Чтобы выяснить, когда и как появилась вода на Земле, ученые измерили соотношение стабильных изотопов водорода, обычного с одним нейтроном и дейтерия с двумя. В различных областях нашей звездной системы они это соотношение различается. Далее исследователи пришли к выводу, что сравнение соотношения углистых хондритов в объекте, сформировавшемся одновременно с нашей планетой, может помочь ответить на вопрос когда и как появилась вода на Земле.

Астероиды 4-Веста был сформированы в том же районе, что и Земля и одновременно с ней. Их покрывает базальтовый слой застывшей лавы. Эти небесные тела являются древнейшими резервуарами водорода в нашей системе, так как появились спустя 14 миллионов лет после рождения Солнечной системы. В это время наша планета была на стадии своего формирования. Благодаря, всем этим характеристикам 4-Веста, стали идеальными объектами определения того, как появилась вода на Земле и когда.

Проанализировав собранные НАСА образцы, ученые пришли к выводу:в них такое же соотношение изотопов водорода и азота, что и в углистых хондритах, и в составе Земли. Это делает их самым вероятным источником водных молекул в Солнечной системе. Следовательно, водные ресурсы появились на Земле одновременно с твердыми породами. Наша планета была рождена в воде.

В ходе исследований ученые не учитывали воду, попавшую на планету позднее, так как это не являлось необходимым. На Земле в ее «детские годы» уже было достаточно водных ресурсов для рождения океанов. В сочетании с остальными условиями на заре формирования нашей планеты это привело к рождению жизни на Земле. Возможно, что и на других планетных телах существовало достаточно влаги для появления живых существ, однако изменение климата позднее сделало их непригодными для жизни.

Возможно, когда-то вы уже задавали себе вопросы — Как образовалась вода , когда на Земле появилась первая капля живительной влаги?

До сих пор ученые не смогли дать точного, подтвержденного неоспоримыми фактами, ответа на этот вопрос, а вода, как известно, занимает 2/3 нашей планеты.

Как образовалась вода

Наиболее вероятными, по мнению ученых, являются две гипотезы рождения гидросферы – гипотеза «холодного» и гипотеза «горячего» начала:

• Гипотеза «холодного» начала предполагает, что вода образовалась на Земле при нагреве холодного пылевого облака.
• Гипотеза «горячего» начала предполагает, что изначально Земля состояла из горячей высокотемпературной субстанции, которая, охлаждаясь, разделилась на две фазы, газообразную и жидкую. Дальнейшее понижение температуры привело к появлению Гидросферы и Атмосферы.

До сих пор идут горячие дискуссии о правильности той или иной теории. В результате исследований ученые получают все новые и новые данные. Изучаются все новые образцы воды, в том числе изучается вода, полученная из космических объектов, изучается вода, добытая в глубинах Земли … Со школьной скамьи нам хорошо известна формула воды состоящая из двух элементов — H 2 O, но в реальных природных условиях, наряду с обычными изотопами этих двух элементов, существуют и более «тяжелые их родственники». Это факт уже рассматривался в материале . В природной воде на 1 000 000 обычных молекул H 2 O приходится 320 молекул, в которых один из атомов водорода заменен на дейтерий, 420 молекул с кислородом О 17 и почти 2 000 молекул состоящих из водорода и кислорода О 18 .

«Холодное» начало

Если предположить, что правильной является гипотеза «холодного» начала, то концентрация изотопа О 18 в водах мирового океана и в таких древнейших породах Земли как гранит и базальт должны быть приблизительно одинаковыми. Но как оказалось это не так, в горных породах изотопа О 18 заметно больше. Интрига стала еще большей, когда выяснилось, что изотопный состав земных вод, так же не соответствует и изотопному составу льда добытого из космических комет, хотя теория бомбардировки Земли ледяными глыбами была и остается весьма популярной. В числе остальных гипотез, можно предположить, что вода образовала в результате нескольких, не очевидных на данный момент времени, процессов.

Интересным является тот факт, что большинство воды в Солнечной системе образовалась раньше самого Солнца. Отметим еще один занимательный факт, изотопный состав воды в лунных породах и в земных аналогах приблизительно одинаков. Можно с высокой степенью вероятности предположить, что Луна и Земля образовались из одного вещества, а поскольку гидросфера образовалась на завершающем этапе «планетообразования», можно предположить, что ее изотопный состав остался неизменным.

Итак вопросы остаются открытыми. Как образовалась вода? Когда пошел процесс?

Когда возникла Земля, она была слишком горячей для воды. Но откуда она тогда появилась? Два новых исследования рассказывают о том, как Юпитер сыграл свою роль.

Человечество существует, поскольку произошел настоящий взрыв. И не раз. В часы рождения Солнечной системы из частиц пыли вначале возникли мелкие кусочки, а затем большие астероиды. Массивные тела постоянно сливались друг с другом и расплавлялись в новом теле. В конце концов, осталось только несколько планетарных осколков, которые постепенно освобождали свой путь вокруг солнца. Так 4,5 миллиарда лет назад возникла Земля.

Эта теория возникновения Земли представляет собой научный компромисс. Только он дает ответ далеко не на все вопросы. Откуда на голубой планете появилась вода? Ведь исследователи едины во мнении о том, что когда сформировалась Земля, она была слишком горячей для молекул воды. Есть несколько теорий о ее происхождении.

Сразу два актуальных исследования продвигают одну из новейших теорий, согласно которой Юпитер сыграл одну из ведущих ролей. Вода и другие жидкие вещества были занесены на Землю не так, как об этом думали ранее, на более позднем этапе при помощи комет и астероидов, а уже на первой стадии возникновения планеты.

Вначале была жара

Когда произошла космическая бомбардировка, внутри Солнечной системы температура была настолько высокой, что вода существовала только в форме газа. Но этот газ молодые, несформировавшиеся планеты не могли принять. Вместо этого сильный солнечный ветер нес его в глубины космического пространства. Только позднее жизненно важное химическое соединение H20 вернулось из внешней холодной Солнечной системы. Когда? И как?

Исследование ученых Марио Фишера-Гедде (Mario Fischer-Gödde) и Торстена Кляйне (Thorsten Kleine) из Университета Мюнстера указывает на то, что странное движение планеты Юпитера в ходе первых миллионов лет солнечной системы занесло воду обратно к Земле. Эти данные противоречат распространенной теории, согласно которой вода оказалась на Земле только на последней фазе возникновения Земли 4,4-3,9 миллиардов лет назад при помощи метеоритов и астероидов. Их главный аргумент — редкий элемент Рутений.

У материала особые свойства. Он тяготеет к железу, сидерофильный, как говорят исследователи, и поэтому на начальной стадии возникновения планеты по большей части опустился к ядру, которое содержит железо. Но рутений находится и в слоях коры Земли и мантии. Идеально для Фишера-Гедде и Кляйне, потому что тем самым они знают, что рассказать о недавней истории Земли.

Блуждающий Юпитер

Земной рутений обладает специфическим составом. Он состоит из атомов с различным числом нейтронов, изотопов и обладает тем самым своего рода химическим отпечатком пальцев, который команда могла сравнить с рутением с молодых метеоритов.

В зависимости от происхождения метеоритов, которые являются остатками молодой Солнечной системы, состав их рутения также отличается. Кометы, содержащие воду, из внешней Солнечной системы имеют другой «отпечаток пальцев», нежели у сухих метеоритов из внутренней Солнечной системы. Происхождение мантии из последней стадии возникновения Земли может быть объяснено этим.

Результаты исследования Фишера-Гедде показывают, что мантия происходит из метеоритов из семьи энстатитового хондрита. Богатые водой объекты из внешней Солнечной системы, по всей видимости, не разрушились.

«Поскольку мы можем исключить, что вода прибыла на Землю вместе с метеоритами, это произошло именно до того», — говорит Торстен Кляйне. Его исследования обосновывают закрепленную только несколько лет назад модель «Большого разворота».

В соответствии с этой моделью молодой Юпитер дрейфовал в сторону внутренней Cолнечной системы из-за эффекта газовой оболочки планеты. Когда позднее возник Сатурн, его вновь потянуло наружу, на сегодняшнюю орбиту. В то время как газовый гигант на обратном пути подталкивал каменистый материал к Солнцу, он отбросил метеориты и воду из внешней Cолнечной системы в сторону Земли. «Тем самым в определенное время на Землю поступило много содержащих воду метеоров», — говорит Кляйне. И это произошло скорее на раннем этапе истории Земли.

Безводные метеориты сформировали Землю

Исследователей в своей теории поддержало другое исследование Николаса Дауфаса из Чикагского университета. Американский исследователь также обратился к идее рутения и применил ее одновременно на нескольких элементах. Все они появляются как на Земле, так и в метеоритах. В отличие от немецких ученых, он не проверил свои предположения на настоящих космических элементах, а развил на основе имеющихся исследований математическую модель о происхождении земного материала. В соответствии с ней, Земля возникла в ходе двух фаз. На первом этапе строительный материал образовывали некоторые богатые водой метеориты из внешней Солнечной системы — около одной десятой тогдашней массы Земли — и не содержащие воду энстатитовые хондриты. На втором этапе больше не было богатых водой метеоритов, к Земле направлялись исключительно энстатитовые хондриты.

Нет данных о кометах

Проблема заключается в том, что все ученые исследовали только метеориты, то есть небесные тела, которые упали на Землю. «Мы предполагаем, что соотношение изотопов рутения тем меньше соответствует соотношению с Землей, чем дальше от Солнца возникают кометы», — говорит Кляйне. «Тем самым мы исключаем внешние небесные тела как носители воды на последней стадии возникновения Земли». Если вопреки ожиданиям за пределами Солнечной системы существуют кометы, которые обладают такими же изотопами рутения, как и у Земли, эта модель больше не будет функционировать.

Чего не хватает, чтобы разгадать загадку об источнике земной воды, так это надежные данные о подобных небесных телах. Они могут быть предоставлены с экспедиций к кометам. Поскольку миссия Rosetta Европейского космического агентства еще не предоставила достаточное количество данных, исследователи делают ставку на будущие проекты. Однако официально решение о подобной миссии пока не принято.

У thor_2006 в В струю... говорится, что самым древним следам жизни — 3,7 миллиардов лет . Более того, если судить по характеру находок, это не самые древние представители жизни на Земле: «Строматолиты важны не только как свидетельства древней жизни, заметные невооружённым глазом, но и как сложные экосистемы, — объясняет ведущий автор исследования Аллен Натман (Allen Nutman). — Это свидетельствует о том, что уже 3,7 миллиарда лет назад микробные сообщества были разнообразными. Такое разнообразие означает, что жизнь возникла в первые несколько сотен миллионов лет существования Земли и это согласуется с расчётами биологов, которые показывают, что генетический код жизни — очень древний».

А это те самые следы:

А какая же температура была на поверхности Земли в первые несколько сотен миллионов лет существования Земли, когда на ней возникла жизнь? Учёные говорят, что чуть ниже температуры на поверхности Солнца. Цитирую : " Итак, 4,5 миллиарда лет назад Земля сформировалась в результате столкновения миллионов небесных тел молодой Солнечной системы. Температура была столь высока, что поверхность Земли напоминала расплавленный океан ". Как же в таком аду могла появиться биологическая жизнь, основанная на воде? - Никак не могла появиться.

А как появилась вода на Земле - носительница жизни? Снова цитирую: "4 миллиарда 400 миллионов лет назад возраст Земли составлял примерно 100 миллионов лет. Метеориты продолжали падать на Землю, но из-за постепенного охлаждения ядра большая часть поверхности Земли превратилась в кору, состоящую из темной вулканической породы. Уже на этом этапе на поверхности Земли стала появляться вода .

Породы, сформированные в тот период, не сохранились. Однако остались крошечные кристаллы циркона , которые помогли установить точный возраст земного шара. Кроме того, эти кристаллы содержат следы молекул воды , их можно обнаружить во всех древнейших кристаллах циркона.

Однако происхождение большей части воды на планете остаётся загадкой . По мере того, как Земля охлаждалась, ее поверхность выделяла тонны углекислого газа . В результате высвободилось определенное количество водяного пара. Однако некоторые ученые полагают, что для всей планеты этого количества было недостаточно, так как горные породы, составляющие земной шар, были слишком сухими и горячими. Есть учёные, которые считают, что большая часть воды попала на Землю извне ."

В метеоритных камнях воды совершенно недостаточно, чтобы на Земле появились океаны. Снова цитирую: "Конденсация воды в атмосфере привела к самому мощному потопу в истории земного шара. Молнии пронзили небо, на поверхность Земли пролился дождь, который шел на протяжении миллионов и миллионов лет , не переставая. В результате Земля превратилась в царство воды . Свыше 90% её поверхности было покрыто океаном ."

Это уже ближе к истине. Но опять же совсем непонятно: ныне водяные пары в атмосфере образуютя в результате испарения воды в основном с поверхности океанов. А откуда же бралась вода в атмосфере, когда не было на Земле никаких океанов? Ведь сами океаны появились в результате не прекращающегося проливного дождя, который шёл на протяжении миллионов лет. Сорокадневный библейский ливень, результатом которого явился всемирный потоп, просто пустяк по сравнению с тем, первоначальным дождём? Так откуда же вода?

С водой - чудеса. Все попытки объяснения её естественного происхождения похожи на рассказ барона Мюнхаузена о том, как он сам себя вытащил из болота, схватившись руками за волосы на голове и потянув их вверх.

Великая тайна воды связана с тайной жизни на земле. Пока эта тайна не разгадана, версия о сверхъестественном происхождении жизни даже менее "безумна", чем все современные научные версии. Представьте только, какой это бред: над огнедышащим расплавленным океаном откуда ни возьмись появляются облака и из них миллионы лет без остановки льют дожди, в результате чего океан огня превращается в океан воды. Интересно, почему на Венере из облаков льётся серная кислота, а на Земле вдруг полилась живительная влага?

Откуда на Земле появилась вода? Сколько гипотез появления воды на Земле существует?

1. Происхождение воды на Земле столь же неясно, как и происхождение самой нашей планеты. Есть несколько гипотез того, откуда взялась вода. В зависимости от ответа на этот вопрос ученые разделились на два лагеря - сторонников метеоритного и сторонников горячего происхождения Земли. Первые считают, что Земля вначале была большим холодным твердым метеоритом, вторые - что расплавленным огненным шаром.

   Сторонники метеоритного происхождения говорят, что вода в виде льдистой или снегоподобной массы входила в состав того самого метеорита, который и стал прапрапрадедушкой Земли. Сторонники горячего происхождения утверждают, что вода выделялась, как пот, из разогретого глубинного вещества (магмы) Земли в процессе его охлаждения и отвердения (кристаллизации) . Вода просачивалась на поверхность и скапливалась в низинах - так постепенно образовывались моря и океаны.

   А потом, из-за того, что Солнце неравномерно нагревало поверхность Земли, начался круговорот воды, появились реки, озера и т. д.

2. ...лд
3. Существует шесть гипотез появления воды на земном шаре.
   Первая: Первая гипотеза исходит из горячего происхождения Земли. Считается, что некогда Земля была расплавленным огненным шаром, который, излучая тепло в пространство, постепенно остывал. Появилась первородная кора, возникли химические соединения элементов и среди них соединение водорода с кислородом, или, проще говоря, вода.
   Пространство вокруг Земли все более заполнялось газами, которые непрерывно извергались из трещин остывающей коры. По мере охлаждения пары образовывали облачный покров, плотно окутавший нашу планету. Когда температура в газовой оболочке упала настолько, что влага, содержащаяся в облаках, превратилась в воду, пролились первые дожди. Тысячелетие за тысячелетием низвергались дожди. Они-то и стали тем источником воды, которая постепенно заполнила океанические впадины и образовала Мировой океан.
   Вторая: Вторая гипотеза исходит из холодного происхождения Земли с ее последующим разогревом. Разогрев стал причиной вулканической деятельности. Извергаемая вулканами лава выносила на поверхность планеты пары воды. Часть паров, конденсируясь, заполняла океанические впадины, а часть образовала атмосферу. Как теперь подтверждено, главной ареной вулканической деятельности на первых стадиях эволюции Земли действительно являлось дно современных океанов.
   Согласно этой гипотезе вода содержалась уже в той первичной материи, из которой сложилась наша Земля. Подтверждением такой возможности является наличие воды в падающих на Землю метеоритах. В небесных камнях ее до 0,5 %. На первый взгляд мизерное количество.
   Теперь прикинем: Земля весит 6-1021 т. Если она образовалась из подобных метеоритов, то в ней сейчас должно находиться примерно 30-1018 т воды! Тогда общее количество воды на Земле (1315)109 т. по крайней мере в 200 раз меньше истинного. Получается, что наша старушка-Земля от самого центра до поверхности, как губка, пропитана водой.
   Третья: Третья гипотеза также исходит из холодного происхождения Земли с последующим ее разогревом.
   На какой-то стадии разогрева в мантии Земли на глубинах 50 70 км из ионов водорода и кислорода начал возникать водяной пар. Однако высокая температура мантии не позволяла ему вступать в химические соединения с веществом мантии.
   Под действием гигантского давления пар выжимался в верхние слои мантии, а затем и в кору Земли. В коре более низкие температуры стимулировали химические реакции между минералами и водой, в результате разрыхления пород, образовались трещины и пустоты, которые немедленно заполнялись свободной водой. Под действием давления воды трещины раздавались, превращались в разломы, и вода через них устремлялась на поверхность. Так возникли первичные океаны.
   Однако деятельность воды в коре Земли этим не исчерпывалась. Горячая вода довольно легко растворяла в себе кислоты и щелочи. Эта адская смесь разъедала все и вся вокруг, превращаясь в своеобразный рассол, который и придал морской воде присущую ей и поныне соленость.
   Тысячелетия сменяли друг друга. Рассол вширь и вглубь неумолимо расползался под гранитными основаниями континентов. Проникнуть же в собственно гранит ему дано не было. Пористая структура гранита, подобно тонкому фильтру, задерживала взвеси. Фильтр засорялся, а засорившись, начинал играть роль экрана, преграждавшего путь воде.
   Если все это имело место, то под материками на глубине 12 20 км расстилаются океаны сжатой и насыщенной растворенными солями и металлами воды. Вполне возможно, что такие океаны раскинулись и под многокилометровой толщей базальтового дна наземных океанов.
   В пользу приведенной гипотезы свидетельствует резкое возрастание скорости сейсмических волн на глубине 1520 км, т. е. как раз там, где должна пролегать граница предполагаемого раздела между гранитом и поверхностью рассола, граница резкого изменения физико-химических свойств вещества.
4. Каждая планета "варится в свом соку", т. е. внутри поля, как желток внутри белка яйца, а поле планеты подпитывается космической пылью, состоящей из разных фракций астероидов-обломков от развалившихся старых планет. Вот из этого материала, как из глины, внешние движения в условиях вечного неравенства отношений суммы и е слагаемых, проявляющимися в форме ветров с разных направлений гравитационно, как космическими мтлами, сметает в кучи, вынуждая всех толкать и терять свою энергию, что и приводит их к вечному сближению, объединению. Так рождаются разные структуры на разных уровнях: звздных, планетных, молекулярных, атомных.
   25.10.2016г. Пивень Григорий- автор гипотезы об образовании планет.
5. Судя по нескольким Вашим вопросам, Вы тоже посмотрели сегодня по каналу Культура фильм о происхождении Земли. Там все рассказано 🙂
6. Одна из ведущих - что она образовалась из упавших "небесных тел" типа астероидов, метеоритов и прочих мелких обломков.
   Ежегодно на Землю падает (боюсь ошибиться) много мегатонн одной только космической пыли, не говоря уже о метеоритах, тем более не говоря уже о тех древних временах, когда их падало в сотни-тысячи раз больше.
7. Просмотрев тему, пришл к таким выводам.
   Изначально свободного кислорода в атмосфере не было, водорода тоже. Водород, вообще, очень летучий и при испускании его из недр Земли, он улетал бы в космос. Но он должен был весь сгореть при формировании Земли, следовательно внутри Земли образование чистого водорода не происходит. Потому в недрах не может производиться вода. Значит вода могла получатся путм реакций на поверхности. Для этого подходит оксид азота, а так же оксиды металлов, которые могут восстанавливаться под воздействием электрических разрядов.
   Если взять за основу метановую атмосферу, как на Титане, то при бомбардировке планеты электрическими разрядами, из оксидов металлов образовывался газ - оксид азота (2). При отсутствии кислорода в атмосфере, водород космоса взаимодействуя с оксидом азота (2) образует воду. Весь вопрос в слабой концентрации водорода в космическом пространстве. Следовательно, водород Земле могло дать только Солнце, что подтверждает созидательную - божественную природу нашего светила. При бомбардировке ионами водорода, нашей планеты, азотный газ первичной атмосферы превращался в воду и моря наполнились.
   Это мо ненаучное мнение.
8. http://www.sciteclibrary.ru/cgi-bin/yabb2/YaBB.pl?num=1422849506 Здесь вы узнаете как образуется вода! Вода как и нефть нужна для функционирования самой планеты, это как кровь, если с вас слить 3 литра крови.... так и планета мучается в судоргах-глобальное изменение климата-климакс скоро наступит!
9. Образование элементов материи описано в источнике знаний. Могу дать.
10. Сотворение мира.. . Книга Бытие 1 глава...