Solaris

Skuvao sam kafu, onu crnu koju je sve teže obiti u beogradskim kafićima i zapalio sam još jednu cigaretu. Leto je, a leti obično krenu priče o odmoru, kako bi bilo dobro izaći iz grada, upaljenog betona i gužve, i otići negde na more. Doduše, ovo ipak neće biti priča o tome...

Ne znam da li ste primetili, ali u poslednje vreme se na TV-u stalno vrte različite priče o uništenju naše planete. Poslednja u nizu koju sam gledao su isparavanja metana, tamo negde na dalekom Pacifiku. Tom prilikom nije bilo reči o tome kako su Amerikanci tokom sedamdesetih godina na skoro svako ostrvo bacili bar po jednu nuklearku i da običan čovek danas nema priliku da tamo ode, a da se ne ozrači.

Svejedno, ovo nije ni priča o cikličnim cunamijima i eksplozijama metana u priobalnim područjima okolnih kontinenata. Ono o čemu razmišljam poslednjih dana je poreklo vode na ovom našem Trećem kamenu od Sunca...

Sve počinje pre oko 4,54 milijardi godina (± 1%) kada je procenjeno da je nastala naša planeta. H2O i okeani na planeti Zemlji, već prema CEE (Cool Early Earth) teoriji, nastaju „neposredo" posle toga, negde pre oko 4-4,4 milijardi godina. Eh sad, naučnici su rekli kada nastaje voda, ali im ne ide da se slože oko toga kako?

Brojne teorije koje nude odgovor na ovo jednostavno pitanje naravno postoje, ali samo su dve stekle podršku šire naučne javnosti. Prema prvoj, voda, tj. vodena para, je nastala kondezacijom nestabilnih komponenti gasova u atmosferi nakon čega je kišilo godinama dok nisu formirani okeani. Prema drugoj teoriji, vodu su na našu planetu donele komete i asteroidi koji su u ranoj istoriji Zemlje često bili privučeni Zemljinom gravitacijom. Pa, ajmo redom...

Pre oko 4,53 milijardi godina planeta Theia koja je bila veličine današnjeg Marsa je udarila u planetu Zemlju i tom prilikom je prouzrokovala topljenje velikog dela prvobitne Zemljine kore koji je usled visokih temperatura u vidu isparenja čvrstih stena formirao atmosferu oko planete Zemlje u sastavu CO2, H i vodena para. Giant Impact hipoteza dalje objašnjava da je kondezacija vodene pare trajala 2.000 godina, nakon čega je počela da pada kiša, palo je mnogo kiše tih godina, nakon čega su su nastali okeani. Prisustvo velike količine CO2 je uslovilo efekat staklene bašte i temperatura na površini planete je bila oko 230 oC, ali su okeani ipak postojali, jer je tako formirana atmosfera vršila ogroman pritisak na površinu vode. Giant Impact hipoteza je ponudila i objašnjenje kako je nastao Zemljin jedini prirodni statelit - Mesec, kada je oko 2% mase planete Theia posle udara završilo u Zemljinoj orbiti, od čega je bar pola te mase vremenom sraslo u novo nebesko telo.

Ono što ne ide u prilog ovoj teoriji su najnovija istraživanja cirkona koja su potvrdila da su i pre oko 4 milijarde godina postojale tektonske ploče, prefinjeni menanizam da se Zemlja oslobodi viška temperature koja je u središtu planete (~5.427 oC ) približna temperaturi na površini Sunca (~5.500 oC). Drugim rečima, ako su već tada postojale tektonske ploče, onda nije moglo da bude toliko CO2 u atmosferi, ništa od efekta staklene bašte koji bi vodenu paru pre obilnih kiša sprečio da napusti Zemljinu orbitu i postane sastavni deo međugalaktičkog prostora. Dobro, nije bio loš pokušaj.

Prema drugoj teoriji, vodu su na Zemlju donele komete i asteroidi, nebrojeno mnogo ovih nebeskih tela koja su u ranoj istoriji Zemlje, privučeni gravitacijom, veoma često pogađale povšinu naše planete. Već od ranije se zna da su i komete i asteroidi veoma bogati vodom, naravno, opet bez objašnjenja kako je ova voda mogla da nastane. Pokušavajući da razradi ovo razmišljanje, Louis Frank je 1986. g. ponudio Comet-Pelting teoriju po kojoj su mini komete svakodnevno zasipale Zemlju vodom. Bilo je potrebno čitavih 11 godina ismevanja njegovog razmišljanja, pre nego je NASA potvrdila da mini komete ipak postoje i da dan danas završavaju u gornjim slojevima atmosfere čineći je mnogo bogatijom vodenom parom nego što se pre toga mislilo. Sa druge strane, asteriodi su priča za sebe, tu još niko ne spori da su oni doneli izvesnu količinu vode, čak se i razmišlja kako da iskoristimo one koji još uvek orbitiraju između Zemlje i Marsa za obnovu zaliha kiseonika i vode prilikom sutrašnjih međuplanetarnih putovanja (Human Trip To Water-Rich Asteroid Possible By 2015, Deborah Zabarenko).

Ono što ipak ne štima u ovoj teoriji su analize hemijskog sastava tri komete: Halley, Hyakutake i Hale-Bopp koje su pokazale da se voda koje nose ove komente i voda u okeanima Zemlje značajno razlikuju. Zapravo, komete nose „tešku vodu" (D2O) koja se inače koristi za usporavanje procesa fisije u nuklearnih elektranama, tj. odnos deuterijuma (izotopa vodonika koji ima i neutron osim protona u jezgru atoma) i vodonika (D/H) je značajno različit od istog odnosa vode u okeanima. Nešto drugačije, dovodi se u pitanje i Comet-Pelting teorija, pre svega jer je količina vode poslednjih milijardu godina na sličnom nivou, dakle, ova nebeska tela koja neprestalno zasipaju našu atmosferu nisu mogla da imaju previše uticaja na formiranje okeana. Kao što rekoh, asteroidi su definitivno doneli izvesne količine vode, njihov odnos D/H je približan odnosu u okeanima, ali sve procene ukazuju da to nije mogao da bude jedini način da se formira 1,398,898,300 km3 vode koliko je danas ima na planeti Zemlji. I ovo je bio dobar pokušaj, šteta što ne drži vodu.

Možda je problem u tome što smo previše suzili polje posmatranja. Ako bi posmatrali nebo, shvatili bi da voda nije isključivo pravo planete Zemlje, ima je i na okolnim planetama i prirodnim satelitima, ali i u međugalaktičkom prostoru. Misija Clementine je ponudila fotografije nečega što liči na led u kraterima južnog pola Meseca. Iako u tragovima, vodene pare ima i u atmosferi Merkura i Venere, dok su polovi Marsa sastavljeni gotovo isključivo od vode. Bespilotna letilica Galileo je fotografisala zaleđeni okean na Ganimedu, a već se duže vremena špekuliše da Evropa (Jupiterov satelit) poseduje okean značajnih dimenzija. Prisustvo vode je uočeno 1996. g. i na 2.600 svetlosnih godina udaljenoj planetarnoj maglini u sazvežđu Cygnus (European Space Agency's Infrared Astronomy Satellite ISO), a istim instrumentom je uočena voda i u sazvežđu Hydra.

Dakle, vode ima i na Zemlji, ali i u celom univerzumu, ostaje samo pitanje kako je nastala? Za sada nam ne pomažu saznanja da je 70% Zemljine kore prekriveno vodom, niti daje 60% telesne mase odraslog muškraca, odnosno 55% telesne mase odrasle žene takođe voda. Voda čini i 95% krvi, 70% mišića, 22% kostiju i 14% masnog tkiva. Primordial soup u kojoj je nastao život ima vodu kao jedan od osnovnih sastojaka, a pravilo preživljavanja 3-3-3 kaže da čovek ne može da živi duže od 3 minuta bez vazduha, 3 dana bez vode i 3 nedelje bez hrane. Kafa koju sam spomenuo s' početka i koju sam do sada već popio takođe ima značajne količine vode u sebi.

Nije li interesantno koliko malo znamo o tako važnoj stvari? Da li da spominjem ovde Solaris Stanisław Lem-a?