أصل الماء على كوكب الأرض

يغطي الماء نحو70% من سطح الأرض

السؤال عن أصل الماء على كوكب الأرض، أوأكثر تحديداً، السؤال عن سبب تواجد الماء فيما يظهر بكمية أكبر بكثير على كوكب الأرض مما يوجد في الكواكب الأخرى في المجموعة الشمسية، لم يتم حسمه. وهناك الكثيرة من النظريات ذات الشعبية عن كيفية تكون محيطات الأرض على مر 4.6 بليون سنة. بعض أكثر تلك العوامل احتمالاً في الإسهام في محيطات الأرض هي التالية:

تبريد الأرض الأولية إلى نقطة انحبست فيها العناصر المتطايرة المنبعثة في الغلاف الجوي تحت ضغط كافي لاستقرار والاحتفاظ بالماء السائل.

الشهب، الأجرام عبر النپتونية أوالنيازك الغنية بالماء (الكواكب الأولية protoplanet) من النطاق الخارجي لحزام الكويكبات المرتطمة بالأرض قبل التاريخ قد تكون قد جلبت الماء إلى محيطات العالم. قياسات نسبة نظائر الهيدروجين ديوتريوم وپروتيوم تشير إلى الكويكبات، حيث حتى شوائب بنسب شبيهة في carbon-rich chondrites عـُثـِر عليها في مياه المحيطات، بينما القياسات السابقة لهجرزات النظائر في النيازك والأجرام عبر النپتونية كانت تناظر فقط بدرجة طفيفة الماء على الأرض.
بطريقة كيميائية حيوية عبر التمعدن والتمثيل الضوئي (guttation، نتح).
التسرب التدريجي للماء المختزن في المعادن المائية في صخور الأرض.
التحلل الضوئي Photolysis: الإشعاع يمكنه كسر الروابط الكيميائية على سطح الأرض.

الماء في تطور الأرض

دراسة الزركون وجدت حتى الماء السائل حتماً قد تواجد قبل 4400 مليون سنة، أي مباشرة بعد تكون الأرض. وهذا يحتاج وجود غلاف جوي. نظرية الأرض المبكرة الباردة تغطي ردحاً من الزمان يمتد من 4400 إلى 4000 مليون سنة.

دور العضيات

في كبريتيد الهيدروجين المتواجد في البحار الأولية وفي ثاني أكسيد الكربون المتواجد في الغلاف الجوي البدائي استخدمته البكتريا chemoautotrophic المعتمدة على الكبريتيد (بدائيات النوى) مع إمداد من الطاقة الضوئية لخلق مركبات عضوية، نتج عنها الماء والكبريت:

{\displaystyle \mathrm {4\ H_{2 S+CO_{2 \rightarrow CH_{4 +2\ H_{2 O+4\ S

أكبر نسبة من المياه اليوم قد تم تخليقها بيوكيميائياً عبر التمعدن والتمثيل الضوئي (دورة كالڤن).

نظرية النيازك كمصدر للماء

يرى العالِم الفرنسي فرانسيس ألباريد، من «مختبر علوم الأرض» في مدينة ليون التابع لـ «المجلس الوطني للبحوث»، حتى مياه الأرض هي عنصر «غريب» عنها، وأنها لم تتشكّل فيها.

ويعتقد ألباريد حتى تهاطلاً كثيفاً لنيازك كبيرة ومكسوّة بالثلج، ضربت الأرض خلال المراحل الأولى من تشكّلها. وأشار الى ان الفترة المُبكّرة من تكوّن النظام الشمسي مثّلت فترة اضطراب بالنسبة الى الكواكب السيّارة الكبرى في مجموعتنا الشمسية، مثل زحل والمشتري، ما جعلها تقذف بسيول هائلة من الصخور المكسوّة بالثلوج. ويفترض ان مجاميع ضخمة من تلك الثلوج الكونية، تهاطلت على الأرض، بعد مئة مليون سنة من ولادة الكواكب العملاقة، فكوّنت المياه عليها. وبقول آخر، وصلت هذه المياه الى الأرض قبل ما يزيد على أربعة بلايين سنة. وملأتها وأتاحت فرصة لنموالحياة عليها.

ونُشرت تفاصيل هذه النظرية التي تنظر إلى مياه الأرض وكأنها كائن فضائي غريب، على المسقط الإلكتروني لمجلة «نايتشر» الفهمية الشهيرة أخيراً. ويرجّح ألباريد حتى النيازك الثلجية التي ضربت الأرض، في تلك الأزمنة السحيقة، كانت كبيرة الحجم، وبعضها أكبر من القمر. وأشار الى ان النظريات التقليدية عن أصل المياه على الأرض، والتي تنسبها الى باطن الأرض، كانت دوماً متعارضة مع حقيقة حتى الصخور الآتية من الباطن الحار للكرة الأرضية، لا تحتوي إلا على نسب شديدة الضآلة من المياه، ما ينفي، برأي ألباريد، أنها كانت مصدراً للمياه على الكوكب الأزرق.

انظر أيضاً

تطور الماء على المريخ والأرض

المصادر

Jörn Müller, Harald Lesch (2003): Woher kommt das Wasser der Erde? - Urgaswolke oder Meteoriten. Chemie in unserer Zeit 37(4), pg. 242 – 246, ISSN 0009-2851
Parts of this article were translated from the original article from the German Wikipedia, on 4/3/06

الهامش

^ "ANU - Research School of Earth Sciences - ANU College of Science - Harrison". Ses.anu.edu.au. Retrieved 2009-08-20.
^ "ANU - OVC - MEDIA - MEDIA RELEASES - 2005 - NOVEMBER - 181105HARRISONCONTINENTS". Info.anu.edu.au. Retrieved 2009-08-20.
^ "A Cool Early Earth". Geology.wisc.edu. Retrieved 2009-08-20.
^ أحمد مغربي (2009-11-22). "محيطات الأرض... نيازك ثلجية غريبة!". جريدة الحياة. Retrieved 2009-11-24.