Vatten består av grundämnena syre och väte. Väte finns i överflöd i universum, men syre är en begränsad resurs som enbart bildas i stora stjärnor och fördelas i universum genom enorma stjärnexplosioner – novor och supernovor.
Solsystemet började med att en supernova slungade ut ett moln av materia i alla riktningar. På ett ställe i molnet var densiteten lite högre än i de övriga delarna. Det gav en starkare attraktion som samlade ytterligare materia, vilket i sin tur ökade attraktionen och så vidare. Till slut hade det samlats så mycket materia att fusionsprocesserna kunde starta, och solen föddes.
Sammandragningen av materia fick solen och molnet runt den att rotera allt snabbare i en så kallad protoplanetarisk skiva, och materialet i skivan sorterades så att olika grundämnen anhopades på olika avstånd från solen.
Syre blev till vatten
Det ansamlades särskilt stora mängder av det sparsamma syret på det avstånd som jorden befinner sig på. Efterhand som temperaturen i skivan föll bildades syreinnehållande molekyler – däribland vatten.
Dessa samlade sig i allt större klumpar, och det uppstod en mängd vatteninnehållande småplaneter i jordens nuvarande bana.
1. Supernova tillför syre
Solnebulosan med dess väte (H), helium (He) och metaller träffas av resterna av en supernova, bland annat syre (O).
2. ... och solen tänds
Gravitationen samlar gasen i en tätare och varmare mitt, och solen bildas. Molnet snurrar fortare, plattas ut och bildar den så kallade protoplanetariska skivan.
3. Syret reagerar med väte och protojord uppstår
Materialet i skivan delas upp i ringar. På jordens avstånd anhopas största delen av syret och bildar syreinnehållande molekyler – bland annat vatten (H2O). Små himlakroppar klumpar sig samman allt mer i ringarna och planeter bildas, däribland en protojord som är något mindre än vår nutida jord.
4. Vattenplaneter slår ned
Protojorden röjer sin bana runt solen från de andra småplaneterna. Dessa är rika på vatten som frigörs när de kraschar eller brinner upp i atmosfären.
5. Vulkaner friger vatten
Tidigt i jordens liv sorteras materian, och vattnet samlas nära ytan. Vulkaner friger vatten från underjorden och det faller sedan som regn under lång tid.
Med tiden kolliderade många av småplaneterna med varandra, så att det till slut fanns en dominerande massa i jordens nuvarande bana – en protojord. Den unga planeten var flytande och precis som i skivan runt solen skedde det även här en sortering av materialet, så att vattnet samlades nära ytan.
Jordens inre var fortfarande väldigt varmt, och intensiv vulkanism förde upp stora mängder vatten till ytan där det föll som regn i oväder som varade i miljontals år.
När protojorden bildats drog gravitationen till sig de sista vattenmassorna i form av de övriga vattenförande småplaneterna som befann sig i samma bana runt solen. Vattnet frigjordes från planeterna när de slog ned på jorden eller brann upp i den första atmosfären.
