Nước là một trong những yếu tố thiên nhiên vô cùng quan trọng trong đời sống của con người. Nước mang lại sự sống cho Trái đất và nhân loại nói chung đồng thời được sử dụng với nhiều mục đích khác nhau trong đời sống thường nhật nói riêng. Đã có bao giờ bạn thắc mắc về nguồn gốc hình thành của nước trên Trái đất hay chưa? Nhiều nghiên cứu khoa học đã đưa ra các giả thuyết về vấn đề này khiến nhiều người ngày càng tò mò, tìm hiểu. Dưới đây là một số giả thuyết đã được đưa ra để giải thích về nguồn gốc của nước, cùng arnearts tìm hiểu ngay nhé!
Mục Lục
Do sao chổi hoặc vẫn thạch đến từ bên ngoài ‘đường băng tuyết’
Các nghiên cứu tích cực cho rằng, nước trên Trái Đất được phân phối bởi sao chổi hoặc vẫn thạch đến từ bên ngoài ‘đường băng tuyết’. Đây là ranh giới mà tại đó băng có thể ngưng tụ vì nhiệt độ thấp. Đường băng tuyết là những nơi ở xa Mặt Trời. Ở đó đủ lạnh để các hợp chất như nước, ammonia, methane, carbon dioxide, carbon monoxide đông đặc lại thành băng cứng.
Nhiều nghiên cứu gần đây đã cung cấp các quan sát trái ngược với lý thuyết trước đó, nhưng vẫn chưa đưa ra một đề xuất hợp lý cho nguồn gốc của nước trên Trái Đất. Nhà khoa học hành tinh (Planetary scientist) Akira Kouchi tại Đại học Hokkaido cho biết. “Cho đến bây giờ, người ta ít chú ý đến chất hữu cơ, so với băng đá và silicat. Mặc dù vật chất hữu cơ rất dồi dào trong ‘đường băng tuyết’”.
Nghiên cứu mới này gợi mở ra một nhận định khác so với các nghiên cứu trước đây. Ví dụ như nghiên cứu của Viện Khoa học Không gian vào đầu năm 2019 cho rằng trùng hợp với thời gian xảy ra “Trận mưa bom lớn” (Heavy Bombardment). Nó xảy ra cách đây 3,8 tỷ năm. Nguyên nhân là do sự mất ổn định về trọng lực của vành đai tiểu hành tinh chính. Hàng tỷ tấn carbonaceous chondrites đã rơi xuống Trái đất. Qua đó mang theo nước và các nguyên tố dễ bay hơi khác dưới dạng khoáng chất ngậm nước.
Đốt nóng vật chất hữu cơ liên sao
Trong nghiên cứu mới đây được công bố trên Scientific Reports, một nhóm các nhà khoa học do Akira Kouchi dẫn đầu phát hiện ra rằng, việc đốt nóng chất hữu cơ liên sao ở nhiệt độ cao có thể mang lại nguồn nước và dầu dồi dào. Điều này chứng minh rằng nước có thể được tạo ra bên trong ‘đường băng tuyết’. Đặc biệt là nó không có sự đóng góp của sao chổi hoặc vẫn thạch.
Bước đầu tiên, các nhà nghiên cứu đã tạo ra một chất tương tự như chất hữu cơ. Chúng có trong các đám mây phân tử liên sao được tạo thành bằng thuốc thử hóa học. Để tạo ra chất tương tự, họ đã tham khảo dữ liệu phân tích các chất hữu cơ liên sao. Nó được tạo ra bằng cách chiếu tia UV lên hỗn hợp chứa H2O, CO và NH3. Đồng thời mô phỏng theo quá trình tổng hợp tự nhiên của nó.
Sau đó, các nhà nghiên cứu dần dần nung nóng vật chất tương tự chất hữu cơ từ 24 đến 400 độ C. Chúng được thực hiện dưới điều kiện áp suất trong một khuôn kim cương. Mẫu được duy trì thống nhất cho đến 100oC, nhưng được tách thành hai pha ở 200 độ C. Ở khoảng 350 độ C, sự hình thành các giọt nước trở nên rõ ràng. Qua đó kích thước của các giọt nước tăng lên khi nhiệt độ tăng dần. Ở 400 độ C, không chỉ có nước, dầu đen cũng xuất hiện.
Dầu mỏ của Trái đất thời xa xưa
Nhóm nghiên cứu đã tiến hành các thí nghiệm tương tự với lượng chất hữu cơ lớn hơn, cũng mang lại nước và dầu. Phân tích của họ về phổ hấp thụ cho thấy sản phẩm chủ yếu là nước tinh khiết. Ngoài ra, một phân tích hóa học của dầu từ nghiên cứu cho thấy các đặc điểm tương tự như dầu thô điển hình được tìm thấy bên dưới Trái đất. Akira Kouchi nói:
“Kết quả của chúng tôi cho thấy các chất hữu cơ liên sao bên trong ‘đường băng tuyết’ là nguồn nước tiềm năng trên trái đất. Hơn nữa, sự hình thành dầu phi sinh học mà chúng tôi quan sát được cho thấy Trái Đất cổ xưa có nguồn dầu mỏ dồi dào hơn. Nhất là so với tưởng tượng của con người trước đây. Các phân tích trong tương lai về các chất hữu cơ trong các mẫu từ tiểu hành tinh Ryugu mà tàu thám hiểm thiên thạch Nhật Bản Hayabusa 2 mang lại kết quả vào cuối năm nay. Qua đó sẽ thúc đẩy sự hiểu biết của nhân loại về nguồn gốc của nước trên Trái Đất”.
Nguồn nội
Nguồn nội được coi là từ thành phần hóa học của vật chất vũ trụ khi tụ lại hình thành ra Trái Đất. Nước xuất hiện ở vành khí quyển khi vỏ rắn hình thành. Khi đó nước thoát dần dần từ các khoáng chất hydrat của Trái Đất. Ngoài ra nước thoát ra từ các vụ phun trào núi lửa, có thể đã hình thành một phần lượng nước hiện có. Khi Trái Đất càng nguội đi thì lượng nước ngưng tụ tạo ra các đại dương càng tăng lên.
Các nhà nghiên cứu đã tìm ra những bằng chứng xác thực cho thấy nước là thứ luôn hiện hữu trên Trái đất của chúng ta. Nó thể hiện bằng việc phân tích các lớp đá cổ tại đảo Baffin (Canada). Những lớp đá này tới từ vỏ Trái đất. Tức là nó không chịu tác động từ yếu tố bên ngoài hành tinh. Và nước được tìm thấy trong đó có thành phần giống như nguồn nước chúng ta vẫn thấy ngày nay.
