Odkud se vzala voda na Zemi? Vzorky z Měsíce zpochybňují starou teorii
Dlouho se zdálo, že vodu na Zemi přinesly kosmické srážky s asteroidy a kometami. Nový rozbor měsíčních hornin ale naznačuje, že rodokmen pozemských oceánů je mnohem složitější.
Po desetiletí panoval mezi vědci téměř konsenzus: voda na Zemi pochází z asteroidů a komet, které naši planetu bombardovaly v rané historii Sluneční soustavy. Tento scénář byl obvykle spojován s obdobím tzv. pozdního velkého bombardování (asi před 4,1–3,8 miliardami let), během kterého byla oblast vnitřních planet opakovaně „bombardována“ velkými asteroidy. V této době vznikly na Měsíci rozsáhlé impaktní pánve, které byly později zality lávou za vzniku měsíčních moří.
Nový výzkum založený na detailní analýze měsíčních hornin a regolitu z misí Apollo však tento příběh přepisuje. Podle výsledků studie, publikované v odborném časopisu PNAS, se zdá, že meteority mohly dodat pouze malý zlomek vody, kterou dnes na Zemi máme.
Měsíc jako kosmický archiv
Zatímco na Zemi tektonické pohyby, eroze a vulkanismus neustále přepisují geologickou historii a mažou stopy dávných dopadů, Měsíc funguje jako dokonale zachovaný archiv. Nemá atmosféru, nemá aktivní deskovou tektoniku a jeho povrch se po miliardy let měnil jen minimálně.
Právě proto jsou vzorky přivezené astronauty programu Apollo tak cenné: uchovávají záznam toho, co se po miliardy let dělo v těsném sousedství Země. Má to ale jeden háček – měsíční regolit je bohužel extrémně „přemíchaný“ – opakované nárazy ho tavily, látky v něm se opakovaně vypařovaly a znovu usazovaly, což ztěžuje určení původu jednotlivých příměsí.
Dosavadní studie se obvykle zaměřovaly na tzv. siderofilní („kovomilné“) prvky, typické pro meteority. Tým vedený Tonym Garganem ale zvolil jiný přístup: vědci se zaměřili na trojité izotopy kyslíku.
Kyslík tvoří podstatnou část hornin a jeho izotopové „otisky“ umožňují rozlišit materiál původem z impaktorů a oddělit tento signál od změn způsobených vypařováním při dopadech. Díky této metodě se vědcům podařilo „vytáhnout“ signál kosmických těles i z materiálu, který byl mnohokrát přetaven a přemodelován.
Kolik vody přiletělo z vesmíru?
Výsledky Garganova týmu ukazují, že nejméně 1 % hmotnosti měsíčního regolitu tvoří materiál z impaktorů, pravděpodobně z uhlíkatých (C-typ) meteoritů, které při nárazu částečně sublimovaly. To umožnilo stanovit horní limit množství vody, které mohly meteority dodat celému systému Země–Měsíc po době pozdního bombardování.
A jde o překvapivý verdikt. Ve srovnání s dnešním množstvím vody na Zemi jde jen o zanedbatelný podíl. I tento „zanedbatelný podíl“ pochopitelně znamená obrovské množství. Voda sice tvoří pouze asi 0,023 % hmotnosti Země, ale v absolutních hodnotách jde o zhruba 1,46 × 10²¹ kilogramů – tedy zhruba jeden a půl trilionu tun vody.
Meteority tudíž podle vědců nemohly být hlavním zdrojem pozemských oceánů. To naznačuje, že významná část vody mohla vzniknout přímo na Zemi během jejího formování, nebo být zachycena z protoplanetárního disku dříve, než se planeta zahřála.
