Автор: Нелл Гринфилдбойс
Вода на Земле вездесуща и необходима для жизни, какой мы ее знаем, и все же ученые теряются в догадках по поводу того, откуда она вся взялась на нашей планете: присутствовала ли она при её формировании, или планета сформировалась сухой и только позже здесь появилась жидкость от столкновений с богатыми водой объектами, такими как кометы?
Авторы исследования, опубликованного в журнале Science, предполагают, что Земля, скорее всего, получила много своей драгоценной воды из исходных материалов при формировании планеты, она не была привнесена на неё позднее.
Исследователи искали признаки воды в редком виде метеоритов. Только около 2% метеоритов, обнаруженных на Земле, представляют собой так называемые энстатит-хондритовые метеориты. Их химический состав предполагает, что они близки к тому первозданному веществу, которое слилось воедино и создало нашу планету 4,5 миллиарда лет назад.
На первый взгляд в этих метеоритах нет ничего особенного. «Они похожи на банальную серую скалу» — говорит Лоретт Пиани, исследователь из Франции в Центре петрографических и геохимических исследований. Более всего её интересовал вопрос сколько в них водорода — потому что именно из него может образовываться вода.
По сравнению с такими планетами, как Юпитер и Сатурн, Земля сформировалась близко к Солнцу. Ученые давно считали, что температура должна быть достаточно высокой, дабы вода не превращалась в лед. Это означает, что именно в этом месте пространства лёд не врезался в кружащиеся куски камней и пыли, из которых формировалась молодая Земля. Если допустить, что вода действительно привнесена на Землю из космоса, то произошло это явно позже.
Но в конце концов история земной воды была бы намного проще и понятнее, если бы она просто присутствовала здесь с самого начала.
Итак, Пиани и ее коллеги недавно внимательно изучили 13 из этих необычных метеоритов, которые, как полагают, образовались недалеко от Солнца.
«До нашей работы в этом метеорите почти не проводилось измерений содержания водорода или воды» — рассказывает учёная. По ее словам, те измерения, которые действительно проводились, были сделаны на метеоритах, которые могли претерпеть изменения после падения на поверхность Земли.
«Мы же искали метеориты, которые не подверглись модификации из-за земных процессов» — объясняет Пиани, заявляя, что они намеренно выбрали самые древние из возможных вариантов.
Затем исследователи проанализировали химический состав космического объекта, чтобы узнать, сколько в нем водорода. Поскольку водород может реагировать с кислородом с образованием воды, знание того, сколько водорода содержится в горных породах, показывает, сколько воды этот материал мог привнести на растущую Землю.
Они обнаружили гораздо меньше водорода, чем в обычных метеоритах.
Тем не менее, того, что там было, достаточно, чтобы объяснить наличие на Земле большого количества воды — по крайней мере, в несколько раз больше, чем воды в современных океанах Земли. «В исходном материале содержится очень большое количество этой жидкости» — говорит Пиани. «И это никогда не рассматривалось раньше».
Более того, команда также измерила соотношение дейтерия и водорода в метеоритах и обнаружила, что оно похоже на существующее в недрах Земли, где также много жидкости. Это дополнительное свидетельство того, что существует связь между водой на нашей планете и основными строительными материалами, которые присутствовали при ее формировании.
Полученные результаты порадовали Энн Песлиер, планетолога из Космического центра Джонсона НАСА в Хьюстоне, которая не была частью исследовательской группы, но особенно интересуется водой.
«Я счастлива, потому что решение данной загадки оказывается красивым и простым» — говорит Пелье. «Не нужно прибегать к сложным моделям, в которых мы должны привносить богатый водой материал из внешней части солнечной системы».
Она говорит, что доставка такого количества воды из космоса потребовала бы чего-то необычного, чтобы нарушить орбиты этого богатого водой материала, например, Юпитера, совершившего небольшое путешествие внутри солнечной системы.
«Но здесь нам просто не нужен Юпитер. Нам не нужно ничего странного. Мы просто захватываем материал, который был там, где образовалась Земля, и откуда берется вода» — говорит Пелье.
Однако, даже если вначале на Земле и существовало много воды, часть, должно быть, прибыла позже. «Я думаю, имеет место и то и другое» — говорит она.
Несмотря на эти убедительные результаты, по ее словам, есть еще много непонятных загадок. Например, исследователи все еще пытаются определить, сколько воды хранится глубоко внутри Земли, и это, безусловно, существенное значение – буквально несколько океанов.
«Под нашими ногами больше воды, чем её количество на поверхности» — говорит Пелье.
Оригинал: NPR
