أصل الماء على كوكب الأرض

يغطي الماء نحو 70% من سطح الأرض

السؤال عن أصل الماء على كوكب الأرض، أو أكثر تحديداً، السؤال عن سبب تواجد الماء فيما يبدو بكمية أكبر بكثير على كوكب الأرض مما يوجد في الكواكب الأخرى في المجموعة الشمسية، لم يتم حسمه. وهناك العديدة 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 أو النيازك 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 أن شوائب بنسب شبيهة في carbon-rich chondrites عـُثـِر عليها في مياه المحيطات، بينما القياسات السابقة لتركزات 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 أن الماء السائل حتماً قد تواجد قبل 4400 مليون سنة، أي مباشرة بعد تكون الأرض. وهذا يتطلب 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 استعملته البكتريا chemoautotrophic المعتمدة على الكبريتيد (بدائيات النوى) مع إمداد من الطاقة الضوئية لخلق مركبات عضوية، نتج عنها الماء والكبريت:

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

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»، أن مياه الأرض هي عنصر «غريب» عنها، وأنها لم تتشكّل فيها.

ويعتقد ألباريد أن تهاطلاً كثيفاً لنيازك كبيرة ومكسوّة بالثلج، ضربت الأرض خلال المراحل الأولى من تشكّلها. وأشار الى ان المرحلة 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 4 بلايين سنة. وملأتها وأتاحت فرصة لنمو الحياة عليها.

ونُشرت تفاصيل هذه النظرية التي تنظر إلى مياه الأرض وكأنها كائن فضائي غريب، على الموقع الإلكتروني لمجلة «نايتشر» العلمية الشهيرة أخيراً. ويرجّح ألباريد أن 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 أن 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

 وصلات خارجية

• Dr. C's Oceans Online website (archived copy)
• UniverseToday.com