Prídely zo zásobníka ľadu

Keby sme nazreli 5 miliárd rokov hlboko do studne času, na mieste, kde je dnes naša slnečná sústava, by sme videli iba medzihviezdne mračná, podobné tým, ktoré vidí SWAS dnes. Neskôr, v strede kolabujúceho oblaku, dosiahol zárodočný materiál kritickú hodnotu hustoty, bez ktorej by sa nespustila fúzia vodíka na hélium. Zrodilo sa Slnko. V rovnakom čase, pod vplyvom rotácie a uhlového momentu celého systému, sa sformoval sa zvyšný materiál do protoplanetárneho disku. Blízko mladej hviezdy bola teplota taká vysoká, že sa voda vyparila a premiestnila po tzv. „ľadovej linke“ do blízkosti dnešnej obežnej dráhy Jupitera. Tu už bola teplota dostatočne nízka. Vodná para sa zmenila na mikroskopické čiastočky ľadu, púder zamrznutých vodných kryštálikov začal primŕzať k zrnkám prachu.
Silná magnetosféra našej planéty je štítom, ktorá podstatne tlmí eróziu atmosféry a udržuje tak vodu na Zemi.

Zem sa vytvorila zo suchého, skalnatého materiálu vo vnútri ľadového goliera. Ako sa však voda dostala na Zem? Podaktorí vedci sa nazdávajú, že hlavným zdrojom našej vody boli kométy. Dva nedávne objavy však dokazujú, že kométy, tieto „špinavé snehové gule“, priviezli na Zem nanajvýš 10 percent vody. Detailné štúdie komét Hyakutake, Hale-Bopp a Halley ukázali, že všetky tri obsahujú skoro rovnakú koncentráciu izotopicky ťažšej, deutérium obsahujúcej vody. Koncentrácia deutéria v spomínaných kométach je dvakrát vyššia ako na Zemi. Navyše: zo simulácií na počítačoch jednoznačne vyplynulo, že doručovateľmi vody na Zem sa mohol stať iba nepatrný zlomok komét našej slnečnej sústavy. Ak by mala Zem dostať všetku svoju vodu z komét, ich celková hmotnosť by musela dosiahnuť hmotnosť 30 Jupiterov! To planetológovia vylučujú.

Čo však planetesimály?

V mladej Slnečnej sústave sa pod prachoľadovou obálkou mohli sformovať celé aglomerácie malých i väčších mokrých svetov. Tri zo štyroch veľkých Jupiterovách mesiacov – Europa, Ganymedes a Callisto – obsahujú množstvo vodného ľadu. Je viac ako pravdepodobné, že zajatcami Jupitera sa stali až po vzniku obrovskej planéty. Väčšina ostatných blúdiacich telies však takéto šťastie nemala: gravitačný biliard veľkých planét ich nasmeroval k Slnku, ktoré ich prehltlo. Niektoré z nich kolidovali so Zemou a odovzdali jej svoju vodu. 

S mladou Zemou kolidovalo prinajmenšom jedno planéte podobné teleso. Predpokladá sa, že nielen Mesiac, ale aj naše oceány sú vedľajšími produktmi jednej z týchto kolízii.

Dáždnik, ktorý udržal vodu

Vedci z NASA pracovali na počítačovách modeloch, z ktorých vyplýva, že ak bola protozem väčšia, všetka jej voda musela vsiaknuť do stredu a povrch ostal suchý. Vyriešná nie je ani ďalšia záhada: Ako si mohla Zem svoju povrchovú vodu udržať? 

Geológ James Kasting preveroval „zelený pás“, oblasť, v ktorej by sa na planéte našej slnečnej sústavy mohol (ešte) vyvinúť a udržať život. Po rokoch výpočtov zistil, že terestická planéta so stabilne „vysokotlakou“ atmosférou by mohla krúžiť okolo Slnka aj za dnešnou obežnou dráhou Marsu a voda v tekutom skupenstve by sa na jej povrchu udržala. Prinajmenšom dovtedy, kým by atmosféra nezredla. Naša Zem obieha Slnko po vnútornom okraji Zelenej zóny, iba o 7,5 milióna kilometrov od kritickej obežnej dráhy, kde by sa už všetky oceány vyparovali rýchlejšie, ako by pary vody stihli kondenzovať a v podobe dažďa sa vracať späť na planétu.

Slnečný vietor strháva vodu z atmosfér všetkých štyroch terestrických planét. Kanako Seki z Tokijskej univerzity však dokázal, že Zem stráca sa sekundu nanajvýš 3 kilogramy hmoty, možno ešte menej. Trvalo by teda 15 biliónov (!) rokov, kým by atmosféra zredla natoľko, že by sa oceány vyparili a rozptýlili do priestoru. Našťastie, naša Zem je živá planéta; má tekuté jadro, ktoré generuje silné magnetické pole. Magnetosféra zeme tvorí štít, ktorý nás chráni pred protónmi, elektrónmi a ďalšími reaktívnymi časticami slnečného vetra.

Sonda Mars Global Surveyor objavila nedávno magnetické polia aj na Marse. Tvoria zebrovité, opačne orientované pásy v marťanskej kôre, podobné tým, ktoré sa tvoria, vďaka tektonike platní, aj na Zemi. Ak aj mal mladý Mars silné magnetické pole, potom by marťanská atmosféra mala dostatočne účinný štít proti erózii slnečného vetra. Vedci sa preto pokúšajú zladiť magnetické odtlačky s ich vekom. Ak zistia, kedy bol Mars zmagnetizovaný, potom by mohli pomerne spoľahlivo vypočítať, kedy boli na Marse oceány a v nich možno aj život.