3 min

Oceány vznikly dvakrát: nové studie naznačují, že voda na Zemi má složitější původ, než se předpokládalo

Sdílet

Dennívýzva

Geochemické analýzy meteoritů, izotopová měření z oceánské kůry a nové modely vývoje rané Země naznačují, že voda na naší planetě nepochází pouze z jednoho zdroje.

Zdroj: Kód Enigma - Čeština

Nejnovější výzkumy kombinují starší teorie dopadu komet s hypotézou, že značná část oceánů vznikla přímo uvnitř Země — hluboko v plášti, kde se voda uvolňovala během vulkanické aktivity prvních stovek milionů let.

Co se stalo

V posledních dvou letech publikovalo několik vědeckých týmů výsledky izotopových měření vodíku a deuteria, které ukazují na dva nezávislé rezervoáry vody:

Exogenní zdroj — voda přinesená na Zemi z komet, uhlíkatých chondritů a materiálu vnější Sluneční soustavy.
Endogenní zdroj — voda vázaná v minerálech zemského pláště, která se uvolňovala během masivního magmatismu rané Země.

Studie upozorňují, že poměr izotopů neodpovídá jedinému typu materiálu. Naopak — vzorce izotopů D/H (deuterium/protium) naznačují směs různých zdrojů.

Proč je to důležité

Porozumění vzniku oceánů ovlivňuje řadu oblastí:

1. Model vývoje rané Země
Pokud oceány vznikaly postupně a část vody pocházela ze zemského nitra, znamená to, že planeta měla aktivní vodní cyklus mnohem dříve, než se předpokládalo.

2. Podmínky pro vznik života
Přítomnost vody v plášti naznačuje, že tekuté prostředí mohlo existovat již v období Hadaikum, dávno před prvním stabilním oceánem.

3. Srovnávací planetologie
Výsledky mají dopad na výzkum Marsu, Europy i exoplanet — zejména v otázce, zda voda vzniká přirozeně uvnitř hornatých planet.

4. Dynamika oceánů a atmosféry
Způsob přísunu vody ovlivňuje chemické složení oceánů, jejich objem i interakci s atmosférou během vzniku rané hydrosféry.

Jak to víme

Výzkum se opírá o více zdrojů dat a metod:

• Izotopová měření (D/H)
Geochemici porovnávají poměry deuteria ve vodě z oceánů, meteoritů a vzorků z vrchního pláště. Neshody v těchto poměrech jsou hlavním důkazem existence dvou rezervoárů.

• Uhlíkaté chondrity (CI a CM typy)
Část meteoritů obsahuje vodu s izotopickým podpisem blízkým pozemským oceánům. To podporuje teorii vnějšího původu vody.

• Hydratační minerály hlubokého pláště (např. ringwoodite)
V některých minerálech byly objeveny stopy vody uvězněné po miliardy let, což naznačuje masivní vnitřní zásobu.

• Modely vývoje rané Země
Simulace ukazují, že vulkanická aktivita mohla uvolnit značné množství vody během prvních 200–500 milionů let.

• Izotopové studie vzorků z mořského dna
Podmořský výzkum potvrzuje, že některé izotopové signatury neodpovídají kometárnímu původu, ale místnímu magmatickému rezervoáru.

Co je ještě sporné

Několik otázek zůstává otevřených a vědecká komunita se na nich dosud neshodla:

1. Přesný poměr obou zdrojů vody
Odhady se pohybují od 30:70 až po 50:50, ale chybí jasná shoda.

2. Rychlost vzniku raných oceánů
Není jisté, zda se první oceány vytvořily během několika milionů let, nebo šlo o postupný proces.

3. Globální dopad pozdního těžkého bombardování (LHB)
Stále není jasné, jak velká část dnešní vody pochází z této éry.

Voda na Zemi není výsledkem jediné kosmické náhody. Naopak — oceány, které dnes pokrývají 70 % povrchu planety, mají kombinovaný původ. Nové studie ukazují, že voda byla součástí Země od jejího vzniku a zároveň byla doplněna materiálem z vnějších částí Sluneční soustavy.

Výzkum pokračuje dál a umožňuje hlubší pochopení nejen našeho planetárního systému, ale i podmínek pro vznik života jinde ve vesmíru.

Zdroje

Marty, B. The origins and concentrations of water on Earth. Earth and Planetary Science Letters, 2012. DOI: https://doi.org/10.1016/j.epsl.2012.02.023
Alexander, C. M. O’D. Oxygen isotopes and the sources of Earth’s water. Geochimica et Cosmochimica Acta, 2017. DOI: https://doi.org/10.1016/j.gca.2016.08.018
Barnes, J. D., et al. Hydrogen isotope evidence for early oceans. Nature Communications, 2020. DOI: https://doi.org/10.1016/j.gca.2016.08.018
Pearson, D. G., et al. Hydrous ringwoodite in Earth’s mantle. Nature, 2014. DOI: https://doi.org/10.1038/nature13080
NASA Earth Observatory. Hydrosphere origin studies overview.
ESA Planetary Science Archive. Water in planetary interiors.

Reklama

Další články z Kód Enigma

Tento článek byl publikován ze zdrojů Kód Enigma

KodEnigma.cz se věnuje zajímavostem napříč obory – od přírody a historie přes vědu, vesmír až po záhady a nečekané objevy. Články otevírají témata, která dokážou překvapit, inspirovat i přimět k zamyšlení. Silnou stránkou webu je pestrost – jednou narazíte na příběhy dávných civilizací, jindy na...

Oceány vznikly dvakrát: nové studie naznačují, že voda na Zemi má složitější původ, než se předpokládalo

Bývalá Zelenského mluvčí vznesla vůči prezidentovi vážná obvinění. Nepředložila ale jediný důkaz

Vozítko z Marsu poslalo nové selfie. Za roverem se skrývá geologický poklad

„Je mi to jedno.“ Český debutant upřímně o potenciální hvězdné posile z NHL

Začalo to záhonkem u babičky a klukovským snem. Dnes se na jejich jahody stojí dlouhé fronty

KVÍZ: Jeden musí z kola ven. Odhalíte mezi českými filmy a tvůrci záludného vetřelce?