Нова теория за произхода на океаните на Земята

Водата на Земята може да се е образувала още при формирането на планетата преди около 4,5 милиарда години, а не да е пристигнала единствено чрез комети и астероиди.

До този извод достигат учени от Университета на Ню Мексико в САЩ, които са възпроизвели в лабораторни условия химични реакции между нагорещени скали и водород. Резултатите от изследването са публикувани в научното списание Nature Geoscience.

Откритието предлага ново обяснение за една от големите загадки в планетарната наука – откъде се е появила водата, която днес покрива около 71% от земната повърхност.

Според изследователите младата Земя е можела да произвежда значителни количества вода чрез взаимодействието между скалните материали, от които се е изграждала, и богатата на водород атмосфера, която вероятно я е обгръщала.

Проучването е ръководено от Сусмита Гарай с участието на професор Закари Шарп, Питър Олсън и Антъни Гаргано. Научният екип представя резултатите си в оригиналната публикация в Nature Geoscience, излязла на 24 септември 2026 г.

Досега една от основните хипотези за произхода на земната вода е свързана с доставянето ѝ от външни източници – комети, астероиди и други небесни тела, съдържащи лед или богати на вода минерали.

Проблемът е, че Земята се е формирала сравнително близо до Слънцето, където високите температури са затруднявали запазването на водата в ранните етапи от развитието на Слънчевата система.

Новото изследване предлага различен механизъм. Според учените водата може да е възникнала директно на нашата планета, докато тя е увеличавала размерите си чрез натрупване на малки скални частици.

Този процес е известен като акреция на камъчета. При него частици с размери от милиметри до сантиметри постепенно се събират и изграждат все по-големи планетни тела.

Когато младата Земя е достигнала достатъчна маса, тя вероятно е задържала плътна, силно нагорещена атмосфера, богата на водород.

Преминаващите през нея скални частици са били подложени на екстремни температури. При тези условия железният оксид в скалите е можел да реагира с водорода, като се образуват метално желязо и водна пара.

Част от полученото желязо впоследствие би могла да се включи в изграждането на земното ядро, докато произведената вода би останала в системата на развиващата се планета.

За да проверят тази възможност, учените провели серия от лабораторни експерименти, при които нагрели скални проби до 1200–1400 градуса по Целзий.

Пробите били поставени в потоци от водород, а за сравнение били проведени опити и с хелий. Продължителността на експериментите варирала от 15 минути до три часа.

Резултатите показали, че близо 80% от железния оксид в пробите, изложени на водород, се превърнал в метално желязо, като едновременно с това се отделяла водна пара.

При експериментите с хелий подобна реакция не била наблюдавана. Това потвърждава решаващата роля на водорода за протичането на химичния процес.

Още по-интересни са изчисленията, направени въз основа на лабораторните резултати.

Според учените, ако подобни реакции са протичали в голям мащаб при формирането на Земята, теоретично е възможно да са произведени количества вода, съпоставими със стотици днешни земни океани.

Това не означава, че толкова вода действително е съществувала едновременно на повърхността на планетата. Изчисленията показват потенциалния мащаб на производството ѝ, а не доказано количество, което се е запазило до наши дни.

„Бяхме доста изненадани, когато установихме, че резултатите ни предполагат образуването на вода в количества, равняващи се на стотици океани“, обяснява професор Закари Шарп в официалното съобщение на Университета на Ню Мексико.

По думите му е трудно да си представим, че водата, която виждаме днес, може да е възникнала преди 4,5 милиарда години в изключително горещата атмосфера на младата Земя.

Изследването има значение не само за разбирането на историята на нашата планета, но и за търсенето на живот извън Слънчевата система.

Ако скалистите планети около други звезди се образуват по сходен начин и преминават през етап с богата на водород атмосфера, същите химични реакции биха могли да произведат значителни количества вода и там.

Това означава, че водата може да е по-разпространена сред планетите с размери, близки до земните, отколкото предполагат модели, разчитащи предимно на доставянето ѝ от ледени небесни тела.

Наличието на вода обаче не е равнозначно на наличие на живот. За да бъде една планета обитаема, са необходими и други подходящи условия, включително температури, които позволяват водата да се задържа в течно състояние.

Учените подчертават, че експериментите доказват възможността за образуване на вода чрез този механизъм, но все още не установяват каква част от днешната земна вода действително има такъв произход.

За окончателен отговор ще са необходими допълнителни изследвания, които да свържат лабораторните резултати с геоложките и химичните данни за ранната Земя.

Новото откритие променя представата за това как планетите могат да се сдобият с вода: вместо тя непременно да пристига от далечни части на планетната система, част от нея може да се създава още по време на самото изграждане на планетата.

Ако тази хипотеза бъде потвърдена в по-широк мащаб, тя би могла да помогне на астрономите да определят къде във Вселената има най-подходящи условия за съществуването на вода и потенциално на живот.