Імран Ахсан Карім-Мірза, MPM, MBA, доктор філософії, Австралія
Вода, сутність життя, настільки фундаментальна, що життя, яке ми знаємо, не могло б виникнути без неї. Це джерело життя нашої планети, живить кожен живий організм і формує самі ландшафти, які ми населяємо.
Проте походження води на Землі залишається однією з найглибших загадок в історії нашої планети.
Уявіть собі Землю 4,5 мільярда років тому, новонароджений світ у хаотичній сонячній системі. Це був час жорстоких зіткнень і катаклізмів, коли поверхня нашої планети була розплавленим, непривітним ландшафтом.
У такому неспокійному середовищі здається майже неможливим, щоб вода змогла зберегтися, не кажучи вже про те, щоб пережити невпинне бомбардування астероїдами та кометами.
Священний Коран також говорить про походження води на землі:
وَأَنزَلۡنَا مِنَ ٱلسَّمَآءِ مَآءَۢ بِقَدَرٖ فَأَسۡكَنَّـٰهُ فِي ٱلۡأَرۡضِ ۖ وَإِنَّا عَلَىٰ ذَهَابِۭ بِهِۦ لَقَٰدِرُونَ
«Ми звели з неба належну міру води й розмістили її на землі. Воістину, Ми спроможні забрати її!» (Сура аль-Мумінун, гл.23: аят 19)
В іншому місці Корану – з точки зору появи людства – наступний вірш представляє походження Всесвіту як закритої маси, яка потім була відкрита, що вражаюче узгоджується з теорією Великого вибуху в одному вірші. Тоді він підкреслює воду як важливий компонент для життя.
أَوَلَمۡ يَرَ ٱلَّذِينَ كَفَرُوٓاْ أَنَّ ٱلسَّمَٰوَٰتِ وَٱلۡأَرۡضَ كَانَتَا رَتۡقٗا فَفَتَقۡنَٰهُمَا ۖ وَجَعَلۡنَا مِنَ ٱلۡمَآءِ كُلَّ شَيۡءٍ حَيٍّ ۚ أَفَلَا يُؤۡمِنُونَ
«Невже не бачать невіруючі, що небеса й земля були єдиним цілим, а Ми роз’єднали їх, і що Ми створили все живе з води? Невже вони не увірують?» (Сура Аль-Анбія, гл.21: аят 31)
Крім того, Аллах каже:
وَهُوَ ٱلَّذِى خَلَقَ مِنَ ٱلْمَآءِ بَشَرًا
«І Він створив людину з води […]» (Сура аль-Фуркан, гл.25: аят 55)
і:
وَنَزَّلۡنَا مِنَ ٱلسَّمَآءِ مَآءٗ مُّبَٰرَكٗا فَأَنۢبَتۡنَا بِهِۦ جَنَّـٰتٖ وَحَبَّ ٱلۡحَصِيدِ
«І зіслали Ми з неба воду благословенну, і проростили нею сади й зернові посіви…» (Сура Каф, гл.50: аят10)
Теорії походження води
Існує кілька поширених теорій про те, як Земля отримала воду, кожна з яких підтверджується різними доказами.
Однією з таких теорій є гіпотеза первинної води, яка припускає, що Земля народилася з водою. Ця ідея припускає, що вода була присутня в матеріалах, які сформували Землю. Деякі дослідження показують, що енстатитові хондрити, різновид метеоритів, містять достатньо водню, щоб доставляти значну кількість води на нашу планету.
Інша теорія стосується астероїдів і комет. Ця гіпотеза припускає, що вода була доставлена на Землю багатими водою астероїдами та кометами, які зіткнулися з планетою після її формування. Це підтверджується ізотопною подібністю між водою, знайденою на Землі, і водою в певних типах метеоритів.
Теорія «Theia Impact» передбачає, що тіло розміром з Марс під назвою Тея зіткнулося із Землею приблизно 4,5 мільярда років тому, що призвело до утворення Місяця. Цей колосальний удар міг також принести воду на Землю, сприяючи її нинішньому надлишку.
Деякі вчені пропонують теорію взаємодії водню та магми, яка припускає, що молекулярний водень у ранній атмосфері Землі взаємодіяв з океанами магми, утворюючи при цьому воду. Ця теорія підтверджується спостереженнями молодих екзопланет з подібними умовами.
Нарешті, теорія ранньої конденсації атмосфери припускає, що рання атмосфера Землі була насичена водяною парою, яка згодом конденсувалася і випадала у вигляді дощу, утворюючи перші океани.
Ці теорії не виключають одна одну, і цілком можливо, що вода на Землі походить із кількох джерел. Вчені продовжують удосконалювати свої моделі та збирати докази, щоб краще зрозуміти цей складний процес.
Астероїди та інші космічні матеріали
Є докази, що підтверджують теорію про те, що воду на Землю доставляли астероїди.
Ізотопний склад водню у воді Землі дуже збігається із складом, виявленим у деяких вуглецевих хондритових метеоритах, що свідчить про те, що ці багаті водою астероїди могли бути значним джерелом води для Землі.
Дослідження уламків астероїдів, таких як уламки астероїда Веста, показали, що ці тіла містять значну кількість води, підтверджуючи ідею, що подібні астероїди могли доставляти воду на Землю під час її ранньої історії.
Спостереження білих карликів, таких як SDSS J1242+5226, виявили велику кількість водню та кисню в їх атмосферах. Це вказує на те, що багаті водою астероїди або комети вплинули на ці зірки, припускаючи, що подібний процес міг відбуватися в нашій Сонячній системі. Лабораторне моделювання та комп’ютерні моделі показали, що вода може витримати вплив зіткнення астероїда, демонструючи, що багаті водою астероїди могли б доставити воду на Землю без того, щоб уся вона википіла під час зіткнення.
Ці докази разом підтверджують теорію про те, що астероїди відіграли вирішальну роль у доставці води на Землю, сприяючи формуванню наших океанів і умов, необхідних для життя.
Однак у цій теорії все ще є прогалини, які потребують подальших досліджень. Наприклад, наявні дані про різноманітні астероїди, комети, метеорити та інші космічні матеріали, які врізалися в Землю, не завжди демонструють подібні ізотопні співвідношення протію та дейтерію.
Люди довго розмірковували над цією таємницею та продовжували проводити складні дослідження, необхідні для вирішення цієї 4,5-мільярдної проблеми, незважаючи на труднощі зі збором та аналізом необхідних доказів.
Дослідження тривають, і цікаво, що Аллах каже нам: «Подумайте про воду, яку ви п’єте». (Сура аль-Вакіа, гл. 56: аят 69)
Вода в протопланетному диску навколо нашого Сонця
Доктор Гарі Р. Хасс разом зі своїми колегами значно розвинув наше розуміння походження води на Землі. Одним із їхніх ключових висновків є аналіз ізотопів водню, зокрема співвідношення дейтерій/водень, у стародавніх породах. Ці дослідження припускають, що частина води на Землі могла походити з глибокої мантії, що вказує на те, що вода була присутня на Землі з моменту її формування.
Ця теорія кидає виклик традиційній точці зору про те, що вода була доставлена на Землю переважно кометами та астероїдами після її формування. Натомість вона припускає, що вода була включена в планету під час її початкового формування і з тих пір циркулює в мантії та корі.
Як пояснює доктор Хасс: «Ми виявили, що у воді було дуже мало дейтерію, що переконливо свідчить про те, що вона не потрапила на Землю після того, як утворилася та охолола. Натомість молекули води, ймовірно, переносилися на пил, який існував у диску навколо нашого Сонця до формування планет. Згодом цей насичений водою пил повільно збирався разом, утворюючи нашу планету. Навіть незважаючи на те, що значна частина води була б втрачена на поверхні через випаровування в теплому процесі формування, вижило достатньо, щоб утворити світову воду».
Відкриття того, що молекули води, ймовірно, переносилися пилом у протопланетному диску навколо нашого Сонця до того, як утворилися планети, дало важливе розуміння походження води в нашій Сонячній системі. Дослідження показали, що вода була присутня в протопланетному диску до утворення планет. Цю воду, ймовірно, переносили порошинки, які існували в диску.
Аналіз ізотопів водню, зокрема співвідношення дейтерій/водень, у стародавніх породах і метеоритах дав підказки про походження води. Ці співвідношення припускають, що вода в нашій Сонячній системі виникла в холодному міжзоряному середовищі до утворення Сонця.
Вода відігравала вирішальну роль на ранніх етапах формування планети. За сніговою лінією, де замерзає водяна пара, він покривав порошинки льодом, роблячи їх більш липкими та сприяючи утворенню більших згустків, які згодом стали планетами. Цей заплутаний танець пилу та льоду в ранній Сонячній системі створив основу для появи води на Землі, життєво важливого інгредієнта для життя.
Висновок
Аллах каже:
هُوَ ٱلَّذِيٓ أَنزَلَ مِنَ ٱلسَّمَآءِ مَآءٗ ۖ لَّكُم مِّنۡهُ شَرَابٞ وَمِنۡهُ شَجَرٞ فِيهِ تُسِيمُونَ
«Він — Той, Хто проливає з неба воду. Вона — напій для вас, завдяки їй ростуть дерева, серед яких ви пасете худобу». (Сура ан-Нахль, гл.16: аят 11)
Незважаючи на поширені конкуруючі теорії про метеорити, комети або хмарні диски навколо Сонця, ясно одне: вода прийшла з небес, а не якимось чином хімічно утворилася всередині Землі.
Ці знахідки свідчать про те, що вода була фундаментальним компонентом нашої Сонячної системи з її перших днів, відіграючи життєво важливу роль у формуванні та еволюції планет.
Зірка за 1300 світлових років від Землі, можливо, щойно розкрила одну з найбільш збережених таємниць Сонячної системи. Вона називається V883 Оріона, молода зірка, оточена величезним диском матеріалу, який одного дня об’єднається в планети, що обертаються. На цьому диску вчені однозначно виявили водяну пару, яка кружляє разом з усім іншим пилом і газом, яким судилося стати частиною чужого світу.
Це відкриття підтверджує теорію про те, що водяна пара у формі диска оточувала Сонце, і зрештою частина приземлилася на Землю та увійшла в неї. Вона прийшла із навколишніх хмар у формі диска, але врешті-решт досягла Землі рано.
Це також доводить, що співвідношення радіоізотопів водню в глибоко прихованих мінералах більше пов’язане з такими стародавніми водяними хмарами в диску, ніж з метеорними дощами, що відбувалися на Землі, або кометами, що несуть воду.
Дані, отримані для деяких комет, таких як знаменита комета Галлея, підтверджують наявність води. Під час свого візиту до внутрішньої Сонячної системи в 1986 році спостереження космічного корабля підтвердили, що комета Галлея складається із суміші летких льодів, включаючи воду, вуглекислий газ, аміак і метан, а також пил і кам’яний матеріал. Однак співвідношення радіоізотопів для водню не підтверджувалося земною водою.
Таким чином, теорія хмарного диска стає центральною в розумінні походження води. Ця теорія не тільки узгоджується з ізотопними доказами, але й надає послідовну розповідь про те, як вода, суть життя, була доставлена на нашу планету з небес, створюючи основу для появи та підтримки життя на Землі.
وَٱللَّهُ أَنزَلَ مِنَ ٱلسَّمَآءِ مَآءٗ فَأَحۡيَا بِهِ ٱلۡأَرۡضَ بَعۡدَ مَوۡتِهَآ ۚ إِنَّ فِي ذَٰلِكَ لَأٓيَةٗ لِّقَوۡمٖ يَسۡمَعُونَ
«Аллах пролив із неба воду й оживив нею мертву землю. Воістину, в цьому знамення для людей, які слухають!» (Сура аль-Нахль, гл.16, аят 66)
Література:
- planetary.org/articles/how-did-earth-get-its-water– Accessed on 12 January 2025
- scienceshot.com/post/the-mysterious-origins-of-earths-water-new-theories-unveiled– Accessed on 12 January 2025
- astronomy.com/science/fresh-evidence-for-how-water-reached-earth-found-in-asteroid-debris/– Accessed on 12 January 2025
- https://spacenews.com/evidence-found-in-asteroid-debris-for-how-water-reached-earth/– Accessed on 12 January 2025
- sciencenews.org/article/asteroids-could-have-delivered-water-early-earth–Accessed on 12 January 2025
- https://phys.org/news/2015-11-earth.html– Accessed on 12 January 2025
- science.org/doi/10.1126/science.aac4834– Accessed on 12 January 2025
- sciencealert.com/astronomers-traced-the-origins-of-water-to-a-time-before-the-sun– Accessed on 12 January 2025
- Brandt, John C. (February 2018). “Halley’s Comet”, AccessScience. McGraw Hill
- space.com/james-webb-space-telescope-water-center-protoplanetary-disk – Accessed on 12 January 2025
Джерело: https://www.alhakam.org/exploring-the-origin-of-water/