Bene, non solo il 25% delle stelle simili al Sole può avere pianeti simili alla Terra, ma se si trovano nella giusta zona di temperatura, apparentemente sono quasi certi di avere oceani. Il pensiero attuale è che gli oceani della Terra si sono formati dal materiale accrescito che ha costruito il pianeta, piuttosto che essere consegnato dalle comete in un secondo momento. Da questa comprensione, possiamo iniziare a modellare la probabilità di un risultato simile che si verifica su esopianeti rocciosi attorno ad altre stelle.
Supponendo che i pianeti simili al terrestre siano effettivamente comuni - con un mantello di silicato che circonda un nucleo metallico - allora possiamo aspettarci che l'acqua possa essere emessa sulla loro superficie durante le fasi finali del raffreddamento del magma - o altrimenti degassata come vapore che poi si raffredda per cadere torna in superficie come pioggia. Da lì, se il pianeta è abbastanza grande da trattenere in modo gravitazionale un'atmosfera densa ed è nella zona di temperatura dove l'acqua può rimanere fluida, allora hai un eso-oceano.
Possiamo supporre che la nuvola di polvere che divenne il Sistema Solare contenesse molta acqua, dato quanto persiste negli ingredienti rimasti di comete, asteroidi e simili. Quando il Sole ha infiammato parte di questa acqua potrebbe essere stata fotodissociata - o altrimenti spazzata via dal sistema solare interno. Tuttavia, i materiali rocciosi freddi sembrano avere una forte propensione a trattenere l'acqua - e in questo modo, avrebbero potuto tenere l'acqua disponibile per la formazione del pianeta.
Le meteoriti da oggetti differenziati (cioè pianeti o corpi più piccoli che si sono differenziati in modo tale che, mentre in uno stato fuso, i loro elementi pesanti sono affondati a un nucleo spostando verso l'alto elementi più leggeri) hanno circa il 3% di contenuto d'acqua - mentre alcuni oggetti indifferenziati (come gli asteroidi carbonacei ) può avere più del 20% di contenuto d'acqua.
Mescola questi materiali insieme in uno scenario di formazione planetaria e i materiali compressi al centro diventano caldi, causando degassificazione di sostanze volatili come anidride carbonica e acqua. Nelle prime fasi della formazione del pianeta gran parte di questo degassamento potrebbe essere stato perso nello spazio - ma quando l'oggetto si avvicina alla dimensione del pianeta, la sua gravità può mantenere il materiale degassato in posizione come atmosfera. E nonostante il degassamento, il magma caldo può ancora trattenere il contenuto di acqua - emanandolo solo nelle fasi finali di raffreddamento e solidificazione per formare la crosta di un pianeta.
La modellistica matematica suggerisce che se i pianeti si accumulano da materiali con contenuto di acqua compreso tra l'1 e il 3%, probabilmente l'acqua liquida trasuda sulla loro superficie negli stadi finali della formazione del pianeta, spostandosi progressivamente verso l'alto mentre la crosta del pianeta si solidificava dal basso verso l'alto.
Altrimenti, e anche a partire da un contenuto d'acqua inferiore allo 0,01%, i pianeti simili alla Terra genererebbero comunque un'atmosfera di vapore degassata che in seguito pioverebbe sotto forma di acqua fluida dopo il raffreddamento.
Se questo modello di formazione degli oceani è corretto, ci si può aspettare che esopianeti rocciosi da 0,5 a 5 masse terrestri, che si formano da un insieme approssimativamente equivalente di ingredienti, formino oceani entro 100 milioni di anni dall'accrescimento primario.
Questo modello si adatta bene alla scoperta di cristalli di zircone nell'Australia occidentale - che risalgono a 4,4 miliardi di anni e suggeriscono la presenza di acqua liquida molto tempo fa - sebbene ciò abbia preceduto il Bombardamento tardivo pesante (da 4,1 a 3,8 miliardi di anni fa) che potrebbe hanno rispedito tutta quell'acqua in un'atmosfera di vapore.
Attualmente non si pensa che i ghiacci provenienti dal sistema solare esterno - che potrebbero essere stati trasportati sulla Terra come comete - avrebbero potuto contribuire oltre il 10% dell'attuale contenuto di acqua della Terra - poiché le misurazioni fino ad oggi suggeriscono che i ghiacci nel sistema solare esterno hanno livelli più alti di deuterio (cioè acqua pesante) di quello che vediamo sulla Terra.
Ulteriori letture: Elkins-Tanton, L. Formazione di primi oceani d'acqua su pianeti rocciosi.
