Гидросфер үүсэх тухай таамаглал. Дэлхий дээр ус хэрхэн үүссэн бэ? Гаригийн доторх далай. Усны дэлхий дээрх гарал үүсэл Одоо дэлхий дээр ус хаана үүсдэг

Дэлхийг "Цэнхэр гариг" гэж нэрлэх нь зөвхөн агаар мандлын найрлагаараа төдийгүй, дэлхийн гадаргын 70 гаруй хувийг эзэлдэг далай тэнгис юм. Далайд амьдрал үүссэн тул эрдэмтэд дэлхий дээр ус хэзээ, хэрхэн үүссэн тухай асуултыг сонирхож байна.

Өмнө нь далай манай гариг ​​дээр аль хэдийн "насанд хүрсэн" үед үүссэн гэж үздэг байсан бол саяхан Вудс Холл далай судлалын хүрээлэнгийн (АНУ) хийсэн судалгаагаар дэлхий дээр үргэлж ус байсаар ирсэн болохыг нотолж байна.

Өмнө нь байсан онолын дагуу гаригууд хуурай хэлбэрээр үүсдэг, учир нь тэдгээрийн үүсэх нь өндөр энерги, нөлөөллийн үйл явцтай холбоотой байдаг. Хэрэв "залуу" гаригууд дээр усны молекулууд байгаа бол тэдгээр нь гараг үүсэх үе шатыг дуустал ууршдаг. Гаригийн биетүүд үүсч дууссаны дараа, хөлдсөн ус, хийнээс бүрдэх сүүлт од, "нойтон" астероидын уналтын дараа ус хүрдэг. Энэ онолоор бол өнөөдөр дэлхий дээр байгаа бүх ус эх дэлхийгээ төрснөөс хойш сая сая жилийн дараа иржээ.

Вүүдс Холл хүрээлэнгийн эрдэмтэд судалгаандаа нүүрстөрөгчийн хондритуудад хандсан бөгөөд энэ нь мөн гаригийн усны боломжит эх үүсвэр юм. Энэ бодисын хамгийн энгийн солирууд нь манай оддын системд бусад сэдвүүд гарч ирэхээс нэлээд өмнө Нарыг төрүүлсэн тоос, мөс, хийн урсгалд үүссэн.

Вудс Холл-ын ажилтан Суне Нилсений хэлснээр, нүүрстөрөгч-хондрит солирууд нь нарны аймгийн хамгийн түгээмэл биет юм. Тэдгээр нь нэлээд олон тооны усны молекулуудыг агуулдаг бөгөөд өмнө нь манай гараг дээрх усны гол эх үүсвэр гэж тооцогддог байв.

Дэлхий дээр ус хэзээ, хэрхэн үүссэнийг мэдэхийн тулд эрдэмтэд нэг нейтронтой хэвийн устөрөгчийн тогтвортой изотоп, хоёр нейтронтой дейтерийн харьцааг хэмжсэн байна. Манай оддын системийн янз бүрийн хэсэгт энэ харьцаа өөр өөр байдаг. Судлаачид цааш нь манай гарагтай нэгэн зэрэг үүссэн биет дэх нүүрстөрөгчийн хондритын эзлэх хувийг харьцуулах нь дэлхий дээр ус хэзээ, хэрхэн үүссэн тухай асуултад хариулахад тусална гэж дүгнэжээ.

4-Веста астероидууд нь дэлхийтэй нэг газар, түүнтэй нэгэн зэрэг үүссэн. Тэд хатуурсан лаавын базальт давхаргаар хучигдсан байдаг. Эдгээр селестиел биетүүд нь Нарны аймаг үүссэнээс хойш 14 сая жилийн дараа үүссэн тул манай систем дэх устөрөгчийн хамгийн эртний сан юм. Энэ үед манай гараг бүрэлдэх шатандаа байсан. Эдгээр бүх шинж чанаруудын ачаар 4-Vesta нь дэлхий дээр ус хэрхэн, хэзээ үүссэнийг тодорхойлоход тохиромжтой объект болжээ.

НАСА-аас цуглуулсан дээжийг шинжилсний дараа эрдэмтэд нүүрстөрөгчийн хондрит болон дэлхийн найрлага дахь устөрөгч, азотын изотопуудын харьцаатай ижил харьцаатай гэсэн дүгнэлтэд хүрчээ. Энэ нь тэднийг нарны аймгийн усны молекулуудын хамгийн их магадлалтай эх үүсвэр болгодог. Үүний үр дүнд дэлхий дээр усны нөөц хатуу чулуулгийн хамт нэгэн зэрэг гарч ирэв. Манай гараг усанд төрсөн.

Судалгааны явцад эрдэмтэд энэ шаардлагагүй байсан тул дараа нь гаригт орж ирсэн усыг тооцоогүй. Дэлхий дээр "бага насны жилүүдэд" далай үүсэхэд хангалттай усны нөөц байсан. Манай гараг үүсэх үеийн бусад нөхцөл байдалтай хослуулан энэ нь дэлхий дээр амьдрал үүсэхэд хүргэсэн. Бусад гаригийн биетүүд дээр амьд биетүүд үүсэхэд хангалттай чийг байсан байж магадгүй ч уур амьсгалын өөрчлөлт нь хожим тэднийг амьдрах боломжгүй болгосон.

Дэлхий дээр маш их ус байдаг. Төрөл бүрийн тооцоогоор манай гаригийн гадаргуу дээр ойролцоогоор 1.38 тэрбум шоо километр байдаг. Энэ их ус хаанаас ирсэн бэ? Манай гараг 4.5 тэрбум жилийн өмнө үүссэн сансар огторгуйн тоосны хамт дэлхий дээр ус үүссэн байж магадгүй гэж нэгэн шинэ судалгаагаар баталжээ.

Герман, Нидерланд, Их Британийн судлаачид нэгэн сонирхолтой таамаг дэвшүүлжээ. Энэ нь ус молекулаар дэлхийд хүрч болох байсан гэж заасан. Тэд нарны аймгийн гаригууд гарч ирэхээс өмнө эх гаригийн үүлний тоосонд дарагдсан байв. Эрдэмтэд шинэ судалгааныхаа нэг хэсэг болсон тооцоолол, загварчлалд тулгуурласан.

Дэлхий дээр ус хаанаас ирдэг вэ?

Одон орон судлаачид дэлхий дээр хэрхэн ийм их ус үүссэнийг ойлгохыг удаан хугацаанд хичээсээр ирсэн гэж тайланд дурджээ. Энэ баримтын нэг тайлбарт ус нь сүүлт од болон дэлхийгээс ирсэн гэж хэлдэг. Тэд нарны аймаг үүсэх эхний үе шатанд ирсэн. Тэд дэлхий рүү унаж, гаригт ус өгчээ. Өөр нэг нийтлэг тайлбар бол дэлхий анхнаасаа усаар баялаг байсан бөгөөд тэр даруй хэдэн арван км хэмжээтэй ус агуулсан чулуулгаас үүссэн. Энэ таамаглал нь чадвараас хойш хэтийн төлөвгүй гэж тайланд тэмдэглэжээ Том чулуулаг нь бага хэмжээний ус агуулдаг.

Шинэ судалгаа нь дэлхийн эхэн үед усны харагдах байдлын өөр нэг бодит тайлбарыг санал болгож байна. Судлаачдын баг сонирхолтой тооцоо хийжээ. Дэлхий төрсөн сансар огторгуйн бүсэд тоосны тоосонцор маш их байсныг тэд харуулж байна. Тэдний хэмжээс нь нэг миллиметр орчим байсан бөгөөд тэдгээр нь . Эдгээр тоос шиг үр тариа нь бөөгнөрөн, хайрга шиг зүйл үүсгэж болно. Тэгээд тэр эргээд том болж, том хэмжээтэй болж эхлэв.

Эдгээр чулуурхаг хог хаягдал нь хоорондоо мөргөлдөж, эцэст нь дэлхийг үүсгэсэн. Ус нь хөвөн даавуугаар дамжин нэвчиж, залуу дэлхийн гадаргууг үерлэж байв. Тайлбарласан үйл явдлууд нь манай гариг ​​дээр бидний ажиглаж буй усны хэмжээг сайн тайлбарлаж болох юм.
Тооцооллыг хийсэн эрдэмтэд мөн жижиг тоосны ширхэгүүд яг одоо дэлхий дээр байгаа усны хэмжээг цуглуулахад ердөө сая орчим жил шаардлагатайг харуулсан. Энэхүү сая жилийн цагийн хуваарь нь дэлхий асар том чулуурхаг хог хаягдлаас үүссэн байх ёстой цаг хугацааны хүрээнд таарч байна.

Танд эдгээр нийтлэл таалагдаж магадгүй:

• 
• 
• 
• 
• 
• 
  Энгийн химийн процесс нээгдсэн нь...
• 
• 
• 
• 
• 

Эрдэмтэд манай гариг ​​дээр ус хэрхэн үүссэн талаар удаан хугацааны турш маргаж ирсэн бөгөөд ихэнх мэргэжилтнүүд 4-3.6 тэрбум жилийн өмнө, тэр ч байтугай дэлхий идэвхтэй үүсэх үе шатанд ус авчирсан гэсэн үзэл баримтлалыг баримталдаг; олон мянган том жижиг астероид, сүүлт оддын дайралтанд байнга өртөж байсан.

Эдгээр астероидуудын зарим нь нэлээд том хэмжээтэй байсан бөгөөд уур, шингэн эсвэл мөс хэлбэрээр зохих хэмжээний ус агуулдаг гэж эрдэмтэд үзэж байна.

Одоо шинэ онол гарч ирэв. Японы мэргэжилтнүүд дэлхий дээрх бараг бүх ус энд гарч ирсэн бөгөөд сансраас авчираагүй гэж үздэг. Токиогийн Технологийн хүрээлэнгийн геологичдын үзэж байгаагаар гараг үүсэх эхний үе шатанд устөрөгчөөс бүрдсэн бүх давхарга нь дэлхийн мантид агуулагдах хүчилтөрөгчтэй химийн урвалд орсон; үүний үр дүнд дэлхий дээр ус их хэмжээгээр үүссэн. Токио дахь Технологийн Хүрээлэнгийн эрдэмтэн Хиденори Генда "Дэлхий дээр амьдрал үүсч, хөгжихөд ус зайлшгүй шаардлагатай, гэхдээ энэ нь дэлхий дээр хаанаас ирсэн бэ?"

Геологичид энэ гараг үүссэн даруйдаа маш халуун, хуурай байсан гэж үздэг. Онолын хувьд 3,8 тэрбум жилийн өмнө усаар баялаг сая сая сүүлт од, астероидууд дэлхий рүү дайрсан нь гараг үүсч дууссаны дараа далай яагаад үүссэнийг мөн тайлбарладаг.

Гэсэн хэдий ч байгалийн усны бүтэц, ялангуяа далай, тэнгисийн усны бүтэц нь "хүнд устөрөгч" гэж нэрлэгддэг элементийг их хэмжээгээр агуулдаг болохыг судалгаагаар харуулж байна. Дейтери нь устөрөгчтэй зарим урвал явагдах үед үүсдэг ба устөрөгчийн атомын багахан хувь нь нэмэлт электрон авч, үр дүнтэй дейтерий болдог. Эрдэмтдийн үзэж байгаагаар энэ хүчин зүйл нь ус хуурай газрын гаралтай болохыг харуулж байна.

Японы эрдэмтэд дэлхийн эхэн үед зузаан устөрөгчийн уур амьсгалтай байсан бөгөөд энэ нь гаригийн бүтэц дэх хүчилтөрөгчтэй харилцан үйлчилж, улмаар ус үүссэн гэж үздэг. Мэргэжилтнүүд дэлхийн тойрог замд хийсэн дүн шинжилгээн дээр үндэслэн уг гараг нь устөрөгчийн зузаан агаар мандалтай гэсэн санааг дэвшүүлжээ. Өнөөдөр дэлхийн тойрог зам, Ангараг, Сугар гаригийн тойрог зам нь нэлээд дугуй боловч өмнө нь нарны таталцлын хүч тийм ч хүчтэй биш, нарны аймгийн залуу гарагууд асар том устөрөгчөөр эргэлддэг байсан тул энэ нь илүү урт байсан. - эх гаригийн үүл. Үүнээс гадна агаар мандлын дээд давхарга дахь сансрын элементүүдтэй урвалд орсны үр дүнд дейтерийн нэг хэсэг мөн үүссэн гэж шинжээчид үзэж байна.

Үүний зэрэгцээ тэдний санааг одоог хүртэл нарийвчлан судалж, шинжлэх шаардлагатай онол төдий гэдгийг Японы мэргэжилтнүүд өөрсдөө хэлж байна. Бернийн их сургуулийн (Швейцарь) одон орон судлаач Кэтрин Алтвегг "Бид харь гаригийн усны үүслийн онолыг эргэн харах хэрэгтэй байж магадгүй ч ус манай гариг ​​дээр хоёуланд нь гарч ирсэн бөгөөд түүнийг сансрын биетүүд энд авчирсан байх магадлалтай" гэж хэлэв.

Дэлхий дээр ус хэрхэн, хэзээ үүссэн бэ? Эрдэмтэд энэ сэдвийг хэлэлцсээр байгаа ч хэн ч үнэн зөв, логикоор нотлогдсон хариулт өгөөгүй байна. Өнөөдрийг хүртэл дэлхий дээр шингэн хэрхэн үүссэн талаар хэд хэдэн таамаглал байдаг. Тэдгээрийн дунд бүрэн утгагүй, нэлээд логик таамаглалууд байдаг боловч тэдгээрийн аль нь ч бүрэн найдвартай биш байна.

Дэлхий дээр ус хэрхэн үүссэн бэ? Үндсэн таамаглалын талаар товчхон дурдъя

Ус нь аливаа организмын гол дотоод орчин учраас дэлхий дээрх амьдралыг хадгалахад чухал үүрэг гүйцэтгэдэг. Дунджаар хүн усгүйгээр гурав хоногоос илүүгүй хугацаанд амьдрах чадвартай бөгөөд шингэний 15-20% -ийг алдах нь ихэвчлэн үхэлд хүргэдэг.

Дэлхий дээр ус хэрхэн үүссэн бэ? Энэ бодис үүсэх талаархи таамаглал нь цөөхөн бөгөөд тэдгээрийн аль нь ч найдвартай нотолгоо аваагүй байна. Гэсэн хэдий ч тэд л манай гаригийн гидросфер үүссэнийг ямар нэгэн байдлаар тайлбарлаж чадна.

Усны сансрын гарал үүслийн талаархи таамаглал

Хэсэг судлаачид энэ ус олон тооны солир унасантай хамт гарч ирсэн гэж таамаглаж байв. Энэ нь ойролцоогоор 4.4 тэрбум жилийн өмнө буюу манай гараг анхан шатандаа байсан бөгөөд гадаргуу нь хуурай, эвдэрсэн газар байсан бөгөөд агаар мандалд хараахан бүрдээгүй байхад болсон юм.

Дэлхий дээр ус хэрхэн үүссэн талаар асуухад энэхүү таамаглалыг баримтлагчид энэ шингэний анхны молекулуудыг солир авчирсан гэж хариулдаг. Эхэндээ эдгээр молекулууд хий хэлбэрээр оршиж, хуримтлагдаж байсан бөгөөд хожим нь гариг ​​хөрж эхлэхэд ус шингэн төлөвт шилжиж, дэлхийн гидросферийг бүрдүүлсэн байна.

Усны химийн формац нь анхдагч устөрөгчийн протон ба хүчилтөрөгчийн анионуудаас үүссэн байж болох ч дараа нь дэлхий дээр унасан селестиел биетүүдийн зузаанд ийм урвал үүсэх магадлал маш бага юм.

Дэлхий дээр ус хэрхэн үүссэн тухай өөр нэг таамаглал

Үүнийг нэрт эрдэмтэн В.С. Сафронов. Түүний таамаглалын мөн чанар нь гаригийн гэдэс дотор үүссэн усны эх газрын эх сурвалжид оршдог.

Олон тооны солирын уналтын нөлөөгөөр тухайн үед халуун байсан манай гараг олон тооны галт уул үүсгэж, тэдгээрээс магм дэлбэрч эхэлсэн. Үүний зэрэгцээ "усны уур" гадаргуу дээр гарсан нь дэлхийн гидросфер үүсэх шалтгаан болсон юм.

Хэдийгээр энэ онол нь хуурай газрын усны гарал үүсэлтэй холбоотой боловч олон асуултад хариулж чадахгүй. Жишээлбэл, литосферийн чулуулаг хайлж, олон галт уул үүссэн бэ? Мөн усны уур хэрхэн үүссэн бэ? Эрдэмтэд эхлээд тэр үед магмтай хамт галт уулын нүхээр хийн төлөвт урсдаг гүний ус байдаг гэж таамаглаж байсан.

Уур үүсэх энэ онолыг 17-р зууны байгаль судлаач П.Перро няцаасан. Тэрээр хур тунадасны улмаас гүний ус үүссэнийг нотолсон бөгөөд үүнд агаар мандал байх шаардлагатай. 4.4 тэрбум жилийн өмнө агаар мандал байгаагүй.

Мөн сүүлчийн онол

Тэгвэл дэлхий дээр ус хэрхэн үүссэн бэ? Өөр нэг таамаглал нь гаригийн гидросфер үүсэх асуудалд өөр өнцгөөс хандах боломжтой байв. V.S-ийн өмнөх таамаглал шиг. Сафронов болон түүний хамтран зохиогчид энэхүү таамаглал нь усны хуурай газрын гарал үүсэлтэй холбоотой юм.

Үүний ялгаа нь судлаачдын үзэж байгаагаар усны молекулууд дэлхийн протопланетийн дисктэй хамт үүссэн, өөрөөр хэлбэл. гараг өөрөө үүсэх мөчид. Усны молекулуудын эх үүсвэр нь дейтерий ба хүчилтөрөгч байв.

Дейтерий бол цөмдөө нэг нейтронтой энгийн устөрөгч юм. Энэхүү хүнд изотопыг Арктикийн Баффин арлаас (1985) илрүүлсэн эртний базальтуудын дээжээс олжээ. Эдгээр чулуулаг нь гараг үүсэх явцад ил гарч байгаагүй эх гаригийн тоосны хэсгүүдээс үүсдэг. Судлаачдын үзэж байгаагаар, дейтерийн химийн шинж чанар нь изотопыг гарагаас гадуур үүсэхийг зөвшөөрөхгүй.

Эдгээр эрдэмтдийн үзэж байгаагаар дэлхий дээр ус ингэж гарч ирсэн. Хэрэв тэдний өгөгдөл зөв бол орчин үеийн дэлхийн далай тэнгисийн 20 орчим хувь нь эх гаригийн диск үүсэх үед үүссэн байна. Өнөөдөр судлаачид дэлхийн далай тэнгисийн ихэнх хэсэг, түүнчлэн агаар мандлын усны уур, гүний ус нь "дэлхийн гаригийн" уснаас үүссэн болохыг нотлох аргыг хайж байна.

Магадгүй та өөрөөсөө дараах асуултуудыг асуусан байх. Ус хэрхэн үүссэнДэлхий дээр амьдрал өгөх чийгийн анхны дусал хэзээ үүссэн бэ?

Эрдэмтэд өнөөг хүртэл маргаангүй баримтаар батлагдсан энэ асуултад үнэн зөв хариулт өгч чадаагүй бөгөөд бидний мэдэж байгаагаар ус манай гарагийн 2/3-ыг эзэлдэг.

Ус хэрхэн үүссэн

Эрдэмтдийн үзэж байгаагаар хамгийн их магадлалтай нь гидросфер үүсэх хоёр таамаглал юм - "хүйтэн" таамаглал ба "халуун" таамаглал.

• Хүйтэн эхлэлийн таамаглал нь хүйтэн тоосны үүл халах үед дэлхий дээр ус үүссэн гэж үздэг.
• "Халуун" эхлэлийн таамаглал нь эхэн үед дэлхий халуун, өндөр температурт бодисоос бүрдэж, хөргөх явцдаа хийн болон шингэн гэсэн хоёр үе шатанд хуваагддаг болохыг харуулж байна. Температурын цаашдын бууралт нь Гидросфер ба Агаар мандал үүсэхэд хүргэсэн.

Энэ эсвэл тэр онолын зөв эсэх талаар ширүүн хэлэлцүүлэг байсаар байна. Судалгааны үр дүнд эрдэмтэд улам олон шинэ мэдээлэл олж авч байна. Сансрын биетүүдээс гаргаж авсан ус, дэлхийн гүнээс гаргаж авсан ус зэрэг усны шинэ дээжийг улам бүр судалж байна... Бид сургуулиасаа эхлэн H 2 гэсэн хоёр элементээс бүрдэх усны томьёог сайн мэддэг. O, гэхдээ жинхэнэ байгалийн нөхцөлд эдгээр хоёр элементийн энгийн изотопуудаас гадна тэдний "илүү хүнд хамаатан садан" байдаг. Энэ баримтыг материалд аль хэдийн хэлэлцсэн болно. Байгалийн усанд 1,000,000 энгийн H2O молекул тутамд 320 молекул устөрөгчийн атомын нэг нь дейтерий, 420 молекул хүчилтөрөгч O17, бараг 2000 молекул устөрөгч, хүчилтөрөгч O18-аас бүрддэг.

Хүйтэн эхлэл

Хэрэв бид "хүйтэн" эхлэлийн таамаглалыг зөв гэж үзвэл дэлхийн далай тэнгисийн ус болон дэлхийн эртний чулуулаг дахь боржин чулуу, базальт дахь O 18 изотопын агууламж ойролцоогоор ижил байх ёстой. Гэхдээ энэ нь тийм биш гэдгийг олж мэдсэнээр чулуулагт O 18 изотоп илт их байдаг. Дэлхийн усны изотопын найрлага нь сансрын сүүлт одноос гаргаж авсан мөсний изотопын найрлагатай тохирдоггүй нь тогтоогдсон үед сонирхол улам бүр нэмэгдэв, гэхдээ дэлхийг мөсөн блокоор бөмбөгдөх онол маш алдартай байсан бөгөөд одоо ч хэвээр байна. Бусад таамаглалуудын дунд одоогоор тодорхойгүй байгаа хэд хэдэн процессын үр дүнд ус үүссэн гэж үзэж болно.

Сонирхолтой баримт бол нарны аймгийн усны ихэнх хэсэг нь нарнаас өмнө үүссэн явдал юм. Өөр нэг сонирхолтой баримтыг дурдъя: сарны чулуулаг болон хуурай газрын аналог дахь усны изотопын найрлага ойролцоогоор ижил байна. Сар, Дэлхий нэг бодисоос үүссэн байх магадлал өндөртэй гэж үзэж болно.