1.2 Походження води

Вода — це не випадкова речовина на Землі, вона була активним її творцем й одним з основних "будівельних матеріалів".

Існує декілька гіпотез, які пояснюють походження води на земній кулі. Всі вони певною мірою спираються на різні космогонічні теорії утворення Сонячної системи і нашої планети. Вданий час однією з найбільш визнаних є теорія утворення Землі з холодної газопилової хмари галактичної речовини. (Цю гіпотезу свого часу висунув і математично обгрунтував академік О.Ю. Шмідт.) Дана теорія припускає, що в цій хмарі була й вода, переважно у вигляді льодового гашу. Теорію виникнення гідросфери детально розробив академік О.П. Виноградов. Він виходив з припущення про поступове розігрівання маси Землі на початковій стадії її розвитку і виплавлюванні при цьому більш легких елементів, які вміщували також воду. Основними джерелами тепла, згідно з теорією Виноградова, була енергія радіоактивного розпаду та енергія, яка вивільнилася при ущільненні первинної речовини, котра складала планету. Цього тепла було достатньо для глибоких фізико-хімічних процесів, які спричинили розшарування Землі на концентричні внутрішні оболонки (або геосфери), що мають різні властивості.

Беручи за основу принцип так званого зонного плавлення, Виноградов появу первинної, або ювенільної, води пояснює так. Зонне плавлення полягає в тому, що при повільному нагріванні порід мантії Землі відбувається плавлення порід і поділ їх на легкоплавку і тугоплавку фази. Леткі хімічні сполуки, у тому числі й вода, що є складовою частиною мантії, переходять при цьому в легкоплавку фазу. Завдяки різниці в щільності під впливом гравітаційної сили легкоплавкі елементи, в яких розчинена вода, безперервно піднімаються (відтискуються) догори, ближче до земної поверхні, ще більше збагачуючись на воду, а тугоплавка фаза, кристалізуючись й утворюючи базальтові породи, лишається внизу. Нарешті, на певній глибині, де температура вже не перевищує критичної точки (тобто температури, вище якої вода може існувати лише у вигляді пари), відбувається охолодження, дегазація та кристалізація цього розплаву (утворюються гранітні породи), а вода вперше з'являється у вигляді пари і вступає у вічний круговорот та поповнює гідросферу Землі.

Близько двох з половиною мільярдів років тому, коли земна кора поділилась на підносно-стабільні, або платформ енні області та області підвищеної рухливості і інтенсивного горотворення, виникли порівняно неглибокі внутрішні моря (прообрази майбутніх океанів), завдяки яким збільшилось випаровування з водної поверхні і зародився регулярний круговорот води. У подальшому, внаслідок розплавлення та виділення водяної пари з легкоплавкої фази, мантія Землі зменшувалась, а вода поповнювала гідросферу. З часом надходження ювенільних вод теж зменшувалось, і об'єм Світового океану, який в основному сформувався понад 500 мільйонів років тому, змінювався незначно. Проведені останнім часом дослідження Всесвіту за допомогою точної апаратури, котра встановлювалася на супутниках і космічних кораблях, підтвердили, що вихідні елементи для утворення води — водень і кисень — у нашій Галактиці належать до шести найпоширеніших речовин космосу. Тому мільярди років тому в холодній газопиловій хмарі, яка з часом згущувалася, ущільнювалась і стала Землею, вже була вода. Подальше перетворення і взаємодію різних речовин можна прослідкувати за геохімічною моделлю нашої планети, розробленою М.П. Семененком. Модель дає уявлення, що земна кора, яка складається з окислених порід, є своєрідним кисневим каркасом, а ядро планети складають гідрати декількох металів та частково карбід заліза. В зонах найвищих тисків і температур виділяються переважно водень і вуглеводень. Далі від центра планети ці речовини взаємодіють з окисленими породами, внаслідок чого утворюються водяна пара і вуглекислий газ. Ці сполуки постійно виходять на поверхню Землі через жерла вулканів та всілякі наземні й підводні тріщини і розломи земної кори.