Pozemská voda je starší než Slunce  
Simulace materiálu v protoplanetárním disku ukazují, že přinejmenším podstatná část vody ve Sluneční soustavě pochází z molekulárního mračna, z něhož vzniklo Slunce.



 

Zvětšit obrázek
Voda z molekulárního mračna. Kredit: Bill Saxton, NSF/ AUI/ NRAO.

Na první pohled to tak úplně nevypadá, ale Sluneční soustava je plná vody. Vodní páru nebo i jiné formy vody najdeme na prakticky všech větších tělesech v blízkém vesmíru. Voda je na vyprahlém Měsíci, rozpáleném Merkuru a stopy vody jsou i v pekelné výhni Slunce. Historie vody ve Sluneční soustavě je pro nás velice vzrušující, protože nám napovídá, jak a kde ve vesmíru vznikají prostředí příznivá pro život našeho typu. Kde se vlastně vzala voda ve Sluneční soustavě?


 

Zvětšit obrázek
L. Ilsedore Cleeves. Kredit: University of Michigan.

Dneska si už můžeme být prakticky jistí, že mladičké Slunce před miliardami let obklopoval protoplanetární disk hmoty, z něhož se postupně uhnětly planety. Vědci si ale nebyli jistí, jestli voda protoplanetárního disku pocházela z původního molekulárního mračna, z něhož se zrodilo samo Slunce, anebo jestli tahle voda vznikla až v důsledku chemických reakcíc doprovázejících zažehnutí Slunce. Pokud voda Sluneční soustavy pochází z molekulárního mračna, čili z běžného mezihvězdného materiálu, tak můžeme velice dobře očekávat, že jde o úplně normální ingrediencí většiny nebo spíš úplně všech protoplanetárních disků vznikajících hvězdných soustav. Kdyby ale voda vznikla v lokálních chemických reakcích během vzniku Slunce, mohlo by její množství v jiných hvězdných soustavách značně kolísat. To by ve svém důsledku snižovalo šance na objevení cizího života či alespoň obyvatelných planet.


 

Zvětšit obrázek
Historie vody ve Sluneční soustavě. Kredit: Bill Saxton, NSF/ AUI/ NRAO.

Historii vody ve Sluneční soustavě nedávno prozkoumala a s kolegy za velké pozornosti médií publikovala ve Science Ilse Cleeves z Michiganské univerzity. Pozornost přitom soustředili na atomy vodíku a jeho těžšího izotopu deuteria. Vzhledem k jejich mírně odlišné hmotnosti se také mírně liší jejich chování při chemických reakcích. Z poměru vodíku a deuteria ve studovaném materiálu se tudíž dají odvozovat podmínky, při kterých dotyčný materiál vznikal. Cleevesová a spol. si namodelovali situaci během vzniku Slunce, při které by došlo k destrukci původních molekul vody z molekulárního mračna a k jejich opětovnému vytvoření v protoplanetárním disku během jednoho milionu let. Do výpočtů zahrnuli množství záření, které kropilo mladičkou Sluneční soustavu – jednak od samotného Slunce a pak také z vnějšího kosmického prostoru. Model nakonec vyplivl poměry deuteria k vodíku, které pak vědci porovnali s reálnými hodnotami ve vodě z pozemského oceánu, z meteoritů a z komet.

 

Zvětšit obrázek
Pozemská voda je starší než Slunce. Kredit: NASA, Wikimedia Commons.


Ukázalo se, že to moc nesedí. Podle všeho přinejmenším část, tak asi polovina vody, kterou dnes můžeme najít na Zemi či v kosmickém kamení, pochází z molekulárního mračna. Její vznik nejspíš předchází zrození našeho Slunce. Tým Cleevesové a všichni optimisté ve hledání obyvatelných světů se teď mohou zaradovat. Zdá se, že původ vody ve Sluneční soustavě nebude nijak zvlášť výjimečný. V čerstvě zrozených planetárních systémech nejspíš bude k dispozici spousta zmrzlé vody obsahující lákavé organické látky. To už by bylo, aby se alespoň tu a tam nějaký jednoduchý život nevyvinul.


Podle astrochemičky Ewiny van Dishoeck z holandské Leidenské observatoře jsou závěry Cleesové a spol. ucházející, ale stále jen teoretické. Jejich případné potvrzení by ale prý mohlo přijít brzy, už příští rok. Chilské radioteleskopy Atakamské velké milimetrové anténní soustavy se totiž chystají studovat chemické procesy ovlivňující obsah deuteria v protoplanetárních discích.

 


Video:  Study Shows Planet Earth"s Water Is Older Than The Sun. Kredit: GeoBeats News.

 

Literatura

Carnegie Institution News 25. 9. 2014, Nature News 26. 9. 2014, Science online 26. 9. 2014, Wikipedia (Origin of water on Earth).

 

Datum: 30.09.2014 13:22
Tisk článku

Led - Korněv Pavel
Knihy.ABZ.cz
 
 
cena původní: 149 Kč
cena: 140 Kč
Led
Korněv Pavel
Související články:

Když voda mrzne při mínus čtyřicítce     Autor: Dagmar Gregorová (26.11.2011)
O tajemstvích vody a (ne)dokonalostech rampouchů     Autor: Dagmar Gregorová (05.01.2011)



Diskuze:

pro Víta Výmolu

Josef Řeřicha,2014-10-01 18:23:32

No jistě, víme, že na Slunci, tedy ve Slunci žádné sloučeniny nejsou. V tom tkví ta otázka : proč...proč se prachoplynná mlhovina gravitačně hroutí do budoucí podoby sluneční soustavy tak, že 98% nejlehčích prvků se umístí do středu a těžké prvky a sloučeniny do planet. Jak to ta rotace dokáže separovat ? Možná mnoho těžkých sloučenin vzniklo až po zrodu sluneční soustavy. Je na to už vědecké vysvětlení ?

Odpovědět


Těžké a lehké prvky

Vojtěch Kocián,2014-10-01 20:21:30

No, podle Wikipedie má Slunce asi 37 krát více železa než Země (34%). A Země ho má hodně. Takže to není tak, že by se těžké prvky hromadily na okraji. Že těžká hvězda uprostřed stáhne většinu lehkých prvků, je celkem logické. Většina planet vodík ani helium prostě svou malou gravitací neudrží (zvlášť, když byly ještě menší při tvorbě soustavy), pokud nejsou součástí relativně těžkých sloučenin jako je voda.

Odpovědět


Oprava

Vojtěch Kocián,2014-10-01 20:24:53

Ehm... Země má 34% železa, Slunce samozřejmě mnohem menší podíl.

Odpovědět


Re

Vít Výmola,2014-10-01 22:42:28

Tady neni potreba neco vysvetlovat. Na Slunci, stejne jako ve zbytku Slunecni soustavy, tezke prvky jsou a vsechny jsou puvodem starsi nez Slunce, protoze vznikaji v pozdejsich nebo zaverecnych stadiich zivota hvezd.
Ten nepomer ve slozenj planet a Slunce je dany predevsim tim, ze male planety si zkratka lehke prvky jako vodik neudrzi. Ale napriklad velky a tezky Jupiter ano.

Odpovědět


Re:

Vít Výmola,2014-10-02 10:20:50

Oprava: Samozřejmě JE co vysvětlovat, ale nejde o žádnou záhadu. :)

Odpovědět

starší než Slunce

Josef Řeřicha,2014-10-01 07:14:33

ad +) Možná jsou starší než Slunce i všechny oststní prvky Mendělejevovy soustavy. A možná i nějaké sloučeniny, čpavek, aj.
ad 2) Zajímalo by mě zda ve Slunci jsou také složitější sloučeniny než je vodík a helium. Pokud nejakým mechanizmem se z prachoplynného mračna pro budoucí sluneční soustavu separovaly materiály jiné do Slunce a ostatní "pevné" do planet.

Odpovědět


Re:

Vít Výmola,2014-10-01 11:42:16

1) Zcela určitě jsou, alespoň některé. Prvky těžší než železo vznikají pouze v supernovách. Většina prvků těžších než hélium pak v pokročilejších fázích života hvězd, než ve které je Slunce.
2) Na Slunci nejsou žádné sloučeniny (vodík a hélium nejsou sloučeniny), pouze prvky a to ještě v podobě jejich jader. Jde samozřejmě o to, že na Slunci je vysoká teplota a veškerá hmota je v plazmatickém stavu. Co se týká prvků, jsou ve Slunci i těžší prvky a prakticky všechny pochází ze starších hvězd a supernov, viz. 1).

Odpovědět




Pro přispívání do diskuze musíte být přihlášeni




















Tento web používá k poskytování služeb, personalizaci reklam a analýze návštěvnosti soubory cookie. Používáním tohoto webu s tím souhlasíte. Další informace