Vodu máme z vesmíru

Zemi – typicky modrou planetu – nepokrývala vždycky voda. Před přibližně 4,6 miliardy let, v raných dobách Sluneční soustavy, způsobovalo záření mladého energického Slunce, že byla oblast v jeho bezprostředním okolí horká a suchá. Země, která v této oblasti vznikla splynutím prachu a plynu, začala svou existenci jako vyprahlý kámen. Otázka, jak následně přišla ke svým oceánům, planetární vědce trápí už velmi dlouho. 

Jedním z možných zdrojů zemské vody jsou uhlíkaté asteroidy (typu C), které představují nejběžnější typ. Nemohou však být jediným zdrojem, protože voda obsažená v kusech, které v podobě meteoritů dopadly na zem, neodpovídá izotopickému „otisku prstu“ pozemské vody. Tento otisk tvoří poměr normální vody (H2O tvořené vodíkem a kyslíkem) a těžké vody (D2O a HDO, obě obsahují deuterium, izotop hydrogenu, jehož jádro má spolu s protonem typickým pro všechny atomy vodíku také neutron). Voda z asteroidů typu C obsahuje více deuteria než ta na povrchu Země.

Jádro na měsíci. Američané vypsali tendr na vesmírný zdroj

NASA oznámila, že pro misi na Měsíci bude potřebovat postavit na povrchu družice jadernou elektrárnu. Vyhlásila pro americké firmy soutěž na nejlepší řešení.

NASA oznámila, že pro misi na Měsíci bude potřebovat postavit na povrchu družice jadernou elektrárnu. Vyhlásila pro americké firmy soutěž na nejlepší řešení.

Další možnost představují komety, což jsou v podstatě špinavé sněhové koule, které přiletěly z vnějších končin Sluneční soustavy. Kdyby jich spousta přiletěla pár set milionů let po vzniku Země, zdatně by se tohoto úkoly zhostily. Jenže vzorky, které z komet odebraly kosmické lodě, naznačují, že jejich izotopické otisky jsou těm pozemským podobné ještě méně než ty z asteroidů typu C. „V podstatě to znamená, že potřebujeme něco jiného ve Sluneční soustavě, nějakou jinou zásobu vody, abychom se dostali do plusu,“ konstatuje planetární geolog Luke Daly z britské Glasgowské univerzity.

Zvířetníkové světlo

Dalyho tým při pátrání po tomto zdroji vody v poslední době studuje zrnka silikátového prachu z dalšího návratového pouzdra sondy, která mířila k asteroidu Itokawa. Jedná se o křemíkový (S) typ, který má jiné složení než typy C. Zrnka dovezla na Zemi v roce 2011 japonská sonda Hajabusa.

Zrnka tohoto typu vznikla ve stejné době jako Země a následné miliardy let strávila obíháním Slunce, občas zformovala malinké kameny nebo popadala na povrchy asteroidů, jako je Itokawa, a stvořila na nich hladký regolit. Většina však dál volně pluje prostorem. Za soumraku a úsvitu bývají na jasné temné obloze vidět jako matná záře známá jako zvířetníkové světlo.

S využitím techniky nazývané atomová sondová tomografie dokázal Daly zkoumat složení zrníček postupně po jednotlivých atomech. Jak popisuje v aktuálním vydání Nature Astronomy, zjistil, že těsně pod povrchem obsahují signifikantní množství vody. To ho překvapilo. Fascinující bylo, že jeho objev postrádal deuterium.

Konečně máme nezvratné důkazy, že na Měsíci je voda. A může jí být víc, než se čekalo

Dvě nové vědecké studie značně posilují naděje na využití Měsíce pro další expanzi člověka do vesmíru

Dvě nové vědecké studie značně posilují naděje na využití Měsíce pro další expanzi člověka do vesmíru

Daly se domnívá, že je přítomnost vody možné vysvětlit zvětráváním vesmírného prachu, jenž je miliardy let vystaven působení slunečního větru, proudu nabitých částic – převážně protonů –, jež do prostoru vysílá Slunce. Když narazí na částečku vesmírného prachu, proniknou protony několik nanometrů pod povrch a změní jeho chemické složení. Pokud proton narazí na atom kovu v krystalické mřížce silikátu, s největší pravděpodobností se naváže na sousední atom kyslíku a vytvoří hydroxidový iont (OH-). Přidejte druhý proton – dost možná o miliardy let později – a máte vodu bez deuteria. Výsledek, alespoň z těchto vzorků, by odpovídal dvaceti litrům vody na každý krychlový metr kamene.

Dobrá zpráva

Daly se na základě výpočtů domnívá, že přibližně polovina zemské vody pochází z asteroidů typu C s příměsí komet. Zbytek, jenž v nich ředí deuterium, je výsledkem zrníček zvětralého vesmírného prachu, který celou existenci Země dopadá do její atmosféry, shoří v ní a uvolní mikroskopickou vodní nálož, která pak doslova spadne na povrch planety.

Toto zjištění také naznačuje, že by se voda mohla hromadit kdekoli ve Sluneční soustavě, kam dosahuje sluneční vítr: například na povrchu Měsíce nebo na asteroidech. Pro vesmírné průzkumníky je to dobrá zpráva. Na podobných místech by mohl astronautům zvětralý prach posloužit jako zdroj vody.

© 2021 The Economist Newspaper Limited
All rights reserved. Publikováno na základě licence s The Economist, přeloženo týdeníkem Hrot.
Originální článek v angličtině najdete na www.economist.com.