Wie kam Wasser auf die Erde?

Ich habe kürzlich gelesen, dass Wasser höchstwahrscheinlich von Kometen (die Wasser tragen) auf die Erde gelangt ist. Es heißt jedoch auch, dass der Aufprall eines Kometen auf die Erde viel größer ist als der einer Atombombe. Wenn Kometen Wasser auf die Erde brachten, wie wurde es dann nicht verdampft, als der Komet auf die Atmosphäre traf, oder in der massiven Explosion, als er auf die Erde selbst traf?

earth comets water

— TheDudeAbides
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Natürlich wäre das Wasser beim Aufprall verdampft. Das Ergebnis ist Wasserdampf, der schließlich zu Regen wird.

— David H

Scheint mir eine durchaus vernünftige Frage zu sein. Wenn Sie ein sehr heißes Gas haben, würde es trotzdem der Schwerkraft der Erde entkommen. Die Frage ist, wie heiß oder kann es schnell genug abkühlen, wenn es sich ausdehnt.

— Rob Jeffries

Damit das Gravitationsfeld der Erde den größten Teil des verdampften Gases hält, sollte die Effektivgeschwindigkeit der Wassermoleküle nicht etwa 1/6 der Fluchtgeschwindigkeit der Erde überschreiten . Dies entspricht einer Temperatur von ~ 2500 K. Eine schnelle Google-Suche gibt mir einige beliebte Quellen, die besagen, dass die Temperatur eines Meteoriteneinschlags ~ 2000 K beträgt. Es scheint also, dass der Wasserdampf in der Erdatmosphäre bleiben würde.

— Pela

Diese von Ihnen angegebene Zahl von 1/6 ist nur gültig, wenn die gesamte Atmosphäre die Temperatur hat. Im Falle einer heißen Wolke dieser Temperatur, die in die Troposphäre gelangt, wird diese leicht in der unteren Atmosphäre eingeschlossen und kann möglicherweise Staub weiter oben verdrahten, wie wir ihn aus Vulkanausbrüchen kennen. Wie auch immer @ Rob-Jeffries sagte, es ist wichtig, wie schnell die Wolke abkühlt.

— AtmosphericPrisonEscape

@pela: Ich denke, wir können es lassen, da eine kleine Diskussion manchmal aufschlussreich ist, wie auch in diesem Fall.

— AtmosphericPrisonEscape

Antworten:

Die wichtigste Erkenntnis, warum wir glauben, dass das Wasser der Erde von Asteroiden (großen Gesteinen) und nicht von Kometen (kleinen Gesteinen) stammt, ist das Deuterium / Wasserstoff-Verhältnis, das wir in verschiedenen Quellen messen können.
Wenn sich ein Stern bildet, hat er einen Anfangswert von D / H, der aus der Nukleosynthese in seinem Vorläufer-Nebel / Stern stammt.

In einer protoplanetaren Scheibe wird Ihr Nebelgas mit anfänglichen D / H-Verhältnissen in Gasriesenatmosphären eingeschlossen, wenn Staub zu Steinen zu Planeten wächst. Aber der Weg, um Wasser auf Asteroiden und Kometen zu bringen (diese haben keine wesentliche Masse, um die Atmosphäre selbst zu erhalten!), Ist Sublimation und möglicherweise Adsorption.
Die beiden letztgenannten Prozesse sind stark empfindlich gegenüber der Gasmasse und daher werden andere D / H-Verhältnisse als die protosolaren erwartet. Und tatsächlich finden wir sie anders:

D / H-Verhältnisse aus verschiedenen Quellen im Sonnensystem

Dies war kürzlich in den Nachrichten zu sehen, als es der ESA gelang, das D / H-Verhältnis von 67P aufzusetzen und zu messen, was einen weiteren Hinweis auf den asteroiden Ursprung von Wasser auf der Erde gab.

Dieser Befund löst jedoch nicht die Frage:

Es gibt vielleicht andere Isotopen-Tracer wie D / H, die einen Hinweis auf die Geschichte des Wassers geben.
Es könnte eine Abnahme des D / H und eine erneute Zunahme der Folge gegeben haben oder umgekehrt.
Wir wissen, dass der protosolare Nebel riesige Mengen Wasser gehabt haben muss (Sauerstoff ist das dritthäufigste Element bei der normalen Sternfusion!). Die Frage ist also erneut, warum die Erde so viel Wasser zurückgehalten hat, während die leichteren Planeten Venus und Mars behielt das schwerere Element ... $CO_2$

Ich könnte das noch einige Zeit fortsetzen, aber das Fazit lautet: Wir haben nur Hinweise, keine endgültigen Antworten.

Um auf den Rest Ihrer Frage zu verweisen: Eine heiße Wolke in einer kälteren Atmosphäre wird nicht notwendigerweise das gesamte Gravitationspotential gut verlassen.

— AtmosphericPrisonEscape
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Ich glaube noch nicht, dass es eine sachliche Antwort gibt, obwohl es viele solide Theorien gibt. Hier sind einige Quellen, die ich als hilfreich empfunden habe. Ich habe selbst nicht unbedingt eine Meinung, und obwohl sicherlich jeder Anspruch auf eine hat, würde ich nicht zu viel Wert auf eine Informationsquelle legen.

Es war "immer" hier: http://news.nationalgeographic.com/news/2014/10/141030-starstruck-earth-water-origin-vesta-science/

Kometen: http://space.com/27969-earth-water-from-asteroids-not-comets.html

Meteore: http: // youtube.com / watch? V = _LpgBvEPozk

ps: musste die links wegen des guten Rufs brechen. : /

— Ingwerbart
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— Asher