Vi siete mai chiesti esattamente da dove provenisse tutta quell'acqua che scorreva lungo le cascate del Niagara? [email protected]/Getty Images L'acqua ci circonda, cadendo dal cielo, precipitando lungo i letti dei fiumi, versando dai rubinetti, eppure molti di noi non hanno mai smesso di chiedersi da dove provenga. La risposta è complicata, che si estende ben oltre una marea in arrivo o una nuvola pesante di pioggia e fino alle origini stesse dell'universo.
Poco dopo il big bang, protoni, neutroni ed elettroni sciamavano in 10 miliardi di gradi di calore [fonte:NASA]. Entro pochi minuti, idrogeno e poi elio, conosciuti come gli elementi più leggeri, aveva preso forma da questi mattoni atomici in un processo chiamato nucleosintesi . (Anche il litio aveva un cameo.) Gli elementi più pesanti non sono apparsi molto più tardi, quando gli elementi più leggeri subivano fusione all'interno delle stelle e durante le supernove. Col tempo, le stelle hanno inviato ondate di questi elementi più pesanti, compreso ossigeno, nello spazio dove si mescolavano con gli elementi più leggeri.
Certo, la formazione di molecole di idrogeno e ossigeno e la successiva formazione di acqua sono due cose diverse. Questo perché anche quando le molecole di idrogeno e ossigeno si mescolano, hanno ancora bisogno di una scintilla di energia per formare l'acqua. Il processo è violento, e finora nessuno ha trovato un modo per creare acqua in sicurezza sulla Terra.
Quindi, come ha fatto il nostro pianeta ad essere coperto di oceani, laghi e fiumi? La semplice risposta è che ancora non lo sappiamo, ma abbiamo idee. Una proposta afferma che, quasi 4 miliardi di anni fa, milioni di asteroidi e comete si sono schiantati sulla superficie terrestre. Una rapida occhiata alla superficie butterata della luna ci dà un'idea di come fossero le condizioni. La proposta è che queste non fossero rocce normali ma piuttosto l'equivalente di spugne cosmiche, carico di acqua che è stata rilasciata al momento dell'impatto.
Mentre gli astronomi hanno confermato che asteroidi e comete trattengono l'acqua, alcuni scienziati pensano che la teoria no. Si chiedono se potrebbero aver avuto luogo abbastanza collisioni per spiegare tutta l'acqua negli oceani della Terra. Anche, ricercatori del California Institute of Technology hanno scoperto che l'acqua della cometa Hale-Bopp contiene molta più acqua pesante (nota anche come HDO, con un atomo di idrogeno, uno deuterio atomo e un atomo di ossigeno) rispetto agli oceani della Terra, il che significa che le comete e gli asteroidi che hanno colpito la Terra erano molto diversi da Hale-Bopp, o la Terra ha la sua acqua normale (aka H20, due atomi di idrogeno e un atomo di ossigeno) in un altro modo.
Più recentemente, gli astronomi potrebbero aver rivelato che il primo potrebbe essere vero. Usando le osservazioni dello Stratospheric Observatory for Infrared Astronomy (SOFIA) - un aereo 747 convertito che volava ad alta quota con un telescopio a infrarossi di 2,7 metri (106 pollici) che sporgeva dalla sezione di coda - hanno scoperto che quando la cometa Wirtanen ha fatto il suo avvicinamento più vicino con Terra nel dicembre 2018, stava scaricando vapore acqueo molto "simile all'oceano" nello spazio.
Wirtanen appartiene a una specifica famiglia di comete chiamate "comete iperattive" che emettono più vapore acqueo nello spazio di altre. I ricercatori lo hanno dedotto confrontando il rapporto tra H2O e HDO osservati. Gli oceani della Terra hanno un rapporto D/H molto specifico (rapporto deuterio/idrogeno), e sembra che Wirtanen condivida lo stesso rapporto. Poiché è impossibile osservare le lunghezze d'onda infrarosse da terra (l'atmosfera terrestre blocca queste lunghezze d'onda), solo i telescopi spaziali e SOFIA (che vola sopra la maggior parte dell'atmosfera) possono effettuare osservazioni affidabili delle comete.
Un'altra proposta afferma che una giovane Terra è stata bombardata dall'ossigeno e da altri elementi pesanti prodotti all'interno del sole. L'ossigeno combinato con l'idrogeno e altri gas rilasciati dalla Terra in un processo noto come degasaggio , formando gli oceani e l'atmosfera della Terra lungo il percorso.
Un team di scienziati del Tokyo Institute of Technology giapponese ha escogitato un'altra teoria, che afferma che uno spesso strato di idrogeno potrebbe aver coperto una volta la superficie terrestre, alla fine interagendo con gli ossidi nella crosta per formare gli oceani del nostro pianeta.
Finalmente, simulazioni al computer riportate nel 2017 hanno suggerito un'origine più vicina per almeno parte dell'acqua sul nostro pianeta. L'idea è che l'acqua potrebbe svilupparsi in profondità all'interno del mantello terrestre e alla fine sfuggire attraverso i terremoti.
E così, mentre non possiamo dire con certezza come l'acqua sia arrivata sulla Terra, possiamo dire che siamo fortunati che lo abbia fatto.
