Água é hidrogênio e oxigênio. Para se tornarem um líquido conhecido por nós, eles devem se combinar e, para que o líquido seja suficiente para todo o mar, deve haver muitas dessas substâncias. E, já, para todo o oceano …
Nas últimas décadas, os cientistas têm sido controversos sobre de onde veio o hidrogênio nas quantidades necessárias. Com o oxigênio, o problema não é tão grave, já que é menos volátil, e o hidrogênio a essa distância do Sol é mais ou menos surpreendente e requer uma explicação.
Uma equipe de geólogos da Arizona State University analisou a composição isotópica do hidrogênio terrestre e os caminhos prováveis para seu acúmulo. O foco estava em duas hipóteses concorrentes, segundo as quais o hidrogênio veio para a Terra de asteróides ou cometas. Deve-se notar que naquela época a própria Terra, ou melhor, o que mais tarde será chamado por este nome, era em geral um asteróide, apenas mais.
O hidrogênio natural é composto por dois isótopos. No caso mais comum, o núcleo de um átomo consiste em um próton. Em casos raros (na ordem dos milésimos), um nêutron é ligado a um próton - essa substância é chamada de deutério, e sua combinação com o oxigênio é chamada de água pesada. Também existe uma opção com dois nêutrons - o trítio, que é radioativo, decai rapidamente e é ilógico levá-lo em consideração nesses cálculos.
A razão entre o número de átomos de deutério (D) e átomos comuns (H) é chamada de razão D / H e permite determinar a fonte de hidrogênio. Por exemplo, a água do asteróide tem um D / H de cerca de 140 partes por milhão (ppm), enquanto a água do cometa tem entre 150 ppm e 300 ppm.
O hidrogênio na Terra tem uma composição isotópica de aproximadamente "asteróide", mas este não é o único problema.
Os cientistas acreditam que os gases da nebulosa a partir da qual o Sol se formou um pouco antes podem desempenhar um papel significativo em seu acúmulo. O ponto chave é a concentração de hidrogênio no núcleo da Terra com um aumento simultâneo na quantidade relativa de deutério no manto.
Durante a formação de nosso planeta, planetesimais do tamanho da lua colidiram com relativa frequência, formando corpos mais massivos, e uma parte significativa da superfície do futuro planeta foi derretida pela energia liberada durante as colisões. Isso levou ao fato de que uma parte significativa do hidrogênio molecular da protoatmosfera do planeta foi capturada por elementos mais pesados, especialmente o ferro, e, junto com ele, "afogou-se" nas entranhas. Isso afetou a composição isotópica do hidrogênio - o deutério se dissolve pior no ferro fundido e, nessa situação, ficou mais próximo da superfície, no manto.
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Para testar essa hipótese, cientistas estudaram amostras de rochas ígneas, consideradas manto, a fim de esclarecer a composição isotópica do hidrogênio nelas presente.
A análise mostrou que o hidrogênio, então contido na nuvem de gás ao redor do Sol, desempenhou um papel significativo na formação da Terra. Ele, dissolvido nas profundezas da Terra, no estágio inicial da formação do planeta deveria ter sido suficiente para sete ou oito volumes do moderno Oceano Mundial. O suficiente para dois agora.
Os detalhes podem ser vistos em um artigo publicado no Journal of Geophysical Research.
