DUGO GODINA bila je uvriježena hipoteza prema kojoj je voda na Zemlju stigla na asteroidima koji su bombardirali njezinu površinu tijekom ranih faza formiranja planeta.

Međutim, novo istraživanje znanstvenika sa Sveučilišta u Oxfordu ozbiljno je dovelo u pitanje tu ideju. Naime, rezultati objavljeni u časopisu Icarus uvjerljivo sugeriraju da je Zemlja već pri svojem nastanku sadržavala dovoljno vodika, ključnog elementa za nastanak vode, te da on nije morao doći izvana.

Voda nije pala s neba, vjerojatno je stigla iz stijena

Tim s Oxforda analizirao je rijetku vrstu meteorita poznatu kao enstatit-hondrit, čiji je sastav sličan onome od kojeg je nastala rana Zemlja prije 4.55 milijardi godina. To je logično jer su se Zemlja i meteori formirali iz istog materijala. Fokus istraživanja nove studije bio je na uzorku nazvanom LAR 12252, pronađenom na Antarktici.

Korištenjem napredne metode rendgenske apsorpcijske spektroskopije (XANES) u postrojenju Diamond Light Source u Harwellu znanstvenici su otkrili da meteoritska masa sadrži značajne količine vodikova sulfida, odnosno sumporovodika (H₂S). Ključno je to što su te molekule bile unutarnjeg podrijetla, odnosno što nisu rezultat kontaminacije nakon pada na Zemlju. To ukazuje na to da je materijal od kojeg je nastala Zemlja bio znatno bogatiji vodikom nego što se dosad mislilo.

Glavni autor studije Tom Barrett rekao je da su on i njegovi kolege bili oduševljeni kad su otkrili vodikov sulfid, i to ondje gdje ga nisu očekivali.

"Budući da je malo vjerojatno da potječe sa Zemlje, ovo istraživanje snažno podržava ideju da je voda na Zemlji izvorna – rezultat materijala od kojeg je planet nastao", izjavio je.

Što su znanstvenici zapravo pronašli?

Molekule vode sastoje se od vodika i kisika, a podrijetlo tog vodika već je desetljećima predmet znanstvenih rasprava. Dosad se smatralo da je Zemlja u ranoj fazi svog postojanja bila previše suha te da je potreban vodik donesen asteroidima u prvih stotinjak milijuna godina od njezine formacije. Međutim, novo istraživanje sugerira suprotno.

Jedno prethodno istraživanje, koje je vodio tim francuskih znanstvenika, identificiralo je tragove vodika unutar istog meteorita – u organskim tvarima i nekristalnim dijelovima hondrula (milimetarskih kuglastih struktura unutar meteorita). No ostatak vodika nije bio objašnjen, što je značilo da nije bilo jasno potječe li vodik iz samog meteorita ili je riječ o onečišćenju sa Zemlje.

Uzorak meteorita LAR 12252, (NASA)

Oxfordov tim posumnjao je da bi znatne količine vodika mogle biti povezane sa sumporom koji je u meteoritu prisutan u obilju. Pomoću sinkrotrona usmjerili su snažan snop rendgenskih zraka na strukturu meteorita kako bi potražili spojeve koji sadrže sumpor.

Kod prvog skeniranja uzorka tim se usredotočio na nekristalne dijelove hondrula, gdje je vodik ranije već bio pronađen. No kada su slučajno analizirali materijal neposredno izvan jedne od tih hondrula – sastavljen od iznimno fine (submikrometarske) matrice – otkrili su da je upravo ta matrica iznimno bogata sumporovodikom. Analiza je pokazala da je količina vodika u matrici bila čak pet puta veća nego u nekristalnim dijelovima.

Suprotno tome, u drugim dijelovima meteorita, gdje su se nalazile pukotine i znakovi očitog onečišćenja sa Zemlje (npr. hrđa), bilo je vrlo malo ili nimalo vodika. To pokazuje vrlo malu vjerojatnost da su spojevi sumporovodika koje je tim otkrio potekli sa Zemlje.

Posljedice za naše razumijevanje Zemlje

Budući da je proto-Zemlja bila sastavljena od materijala sličnog enstatit-hondritima, to sugerira da je do trenutka kad je planet postao dovoljno velik da ga počnu pogađati asteroidi, već imao dovoljne zalihe vodika da se objasni današnja količina vode na Zemlji.

Drugim riječima, ako je Zemlja već pri svojem nastanku sadržavala obilje vodika, to znači da je imala potencijal za stvaranje vode i bez pomoći asteroida.

Prof. James Bryson, suautor studije, rekao je da je temeljno pitanje za planetarne znanstvenike kako je Zemlja postala ovakva kakvu je danas poznajemo.

"Sad vjerujemo da je materijal od kojeg je nastala – što možemo proučavati na ovakvim rijetkim meteoritima – bio znatno bogatiji vodikom nego što smo ranije mislili", dodao je.

Značaj za razumijevanje života u svemiru

Nova saznanja upućuju na to da voda na Zemlji vjerojatno nije došla iz svemira, već da je rezultat "unutarnje kemije" samog planeta. Ako se ova teorija potvrdi dodatnim istraživanjima, mogla bi potpuno promijeniti naše razumijevanje ne samo Zemljine prošlosti, već i mogućnosti za nastanak života na drugim planetima.