Jak se vzala voda na Zemi?

Nový výzkum týmu profesora Civiše z Ústavu fyzikální chemie Jaroslava Heyrovského AV ČR odhaluje možný zdroj vody na Zemi. Ta mohla vzniknout na povrchu meteoritů bombardováním hvězdným (a v našem případě také slunečním) větrem. Příspěvek hvězdného větru ke vzniku vody na povrchu tzv. oxidických minerálů byl právě publikován v prestižním časopise Astrophysical Journal.

Vědci se již dlouhou dobu snaží zjistit, jakým způsobem vznikla nebo jak se dostala voda na planetu Zemi. Zda se tak stalo již při formování Sluneční soustavy nebo až později – třeba prostřednictvím dopadu těles v době Velkého pozdního bombardování asteroidů, které do Země narážely. Profesor Svatopluk Civiš k tomu říká: “Chtěl jsem se laboratorními experimenty dostat k objasnění původu vody na naší planetě”.

Vědecký tým přichází s novými poznatky o původu vody na Zemi a v jiných částech vesmíru. Pomocí infračervené spektrometrie a metody teplotně programované desorpce (TPD) bylo zjištěno, že bombardování kyslíkatých minerálů atomy vodíku vede k tvorbě molekul vody, které se pevně vážou na povrchu minerálů. Tyto molekuly zůstávají stabilní i při velmi nízkých tlacích (10⁻⁹ Torr) a odolávají vysokým teplotám, což umožňuje jejich dlouhodobé udržení a transport na velké vzdálenosti vesmírem. Výsledky naznačují, že hvězdný vítr by mohl hrát klíčovou roli při přísunu vody nejen na Zemi, ale i na jiná tělesa ve Sluneční soustavě.

Výzkum zahrnoval 14 vzorků kyslíkatých minerálů, včetně dvou meteoritů, a ukázal, že adsorpční kapacita vody se pohybuje mezi 0,09 a 0,7 %. Tyto hodnoty naznačují, že pevný materiál doručený na Zemi během období pozdního velkého bombardování – odhadované na 10¹⁹ až 10²⁰ kg – by mohl přispět k množství vody, které nyní tvoří oceány. Tato hypotéza podporuje teorii, že původ vody může souviset s procesy na povrchu prachových zrn a minerálů vystavených kosmickému záření. Tímto způsobem se vědci snaží vysvětlit původ vody nejen v naší Sluneční soustavě, ale i ve vzdálenějších částech vesmíru, kde hvězdný vítr permanentně doplňuje zásoby adsorbované vody na minerálech.

Tento výzkum tak přináší nový pohled na interakci vesmírného záření s minerály a význam těchto procesů pro tvorbu a distribuci vody v planetárních systémech.

Odkaz na publikovanou práci: https://iopscience.iop.org/article/10.3847/1538-4357/ad77cd

Kontakt:

Prof. Svatopluk Civiš, DSc.

Ústav fyzikální chemie Jaroslava Heyrovského AV ČR
Svatopluk.civis@jh-inst.cas.cz

Přečtěte si také

• Síla ukrytá v kapkách vody. Česká technologie zkusí prorazit v Německu
• Prachotřenka nečekaná – nápadný lišejník, kterého si donedávna nikdo nevšiml
• Sloučenina, která „neexistuje“, napoví, jak syntetizovat nestabilní molekuly
• Meruňky může letos opět poškodit mráz, podesáté za 12 let
• Není stres jako stres – i odpověď buňky na něj má různé formy
• Ve třech maďarských obcích je více sýčků než v celé České republice
• Horizontální mitochondriální transfer je klíčový proces v biologii nádorů
• Vědění ve věku nedůvěry a postavení vědy v současném světě
• Odstranění překážek v práci může přinést 10 miliard do veřejných rozpočtů ročně
• Czech-BioImaging už 10 let přináší špičkové technologie české vědě i průmyslu