Откуда взялась вода на Земле? Новое исследование ставит под сомнение господствующую теорию
Вода покрывает 70 процентов поверхности Земли и имеет решающее значение для жизни в том виде, в каком мы ее знаем, но вопрос о том, как она сюда попала, является давним научным спором.
Загадка приблизилась к решению после того, как французская группа ученых сообщила, что наша планета была влажной с момента своего образования.
Космохимик Лауретт Пиани, руководившая исследованием, заявили, что результаты работы противоречат распространенной теории о том, что вода была принесена на изначально сухую Землю с помощью далеких комет или астероидов.
Согласно ранним моделям возникновения Солнечной системы, большие диски из газа и пыли, которые вращались вокруг Солнца и в конечном итоге сформировали внутренние планеты, были слишком горячими, чтобы мог сохраниться лед.
Это объясняет бесплодные условия на Меркурии, Венере и Марсе — но не на нашей голубой планете с ее огромными океанами, влажной атмосферой и хорошо гидратированной геологией.
Поэтому ученые предположили, что вода появилась позже, и главными источниками были метеориты, известные как углеродистые хондриты, которые богаты водными минералами.
Но проблема заключалась в том, что их химический состав не совсем соответствует горным породам нашей планеты. Углеродистые хондриты образовались во внешней части Солнечной системы, что снижает вероятность их попадания на раннюю Землю.
Другая группа метеоритов, называемых энстатитовыми хондритами, гораздо более близка по химическому составу и содержит аналогичные изотопы (типы) кислорода, титана и кальция.
Это указывает на то, что они были строительными блоками Земли и других планет Солнечной системы.
Однако, поскольку эти породы сформировались близко к Солнцу, считалось, что они слишком сухие, чтобы смогли возникнуть водоемы Земли.
Чтобы проверить, так ли это на самом деле, Пиани и ее коллеги из Center de Recherches Petrographiques et Geochimiques (CRPG, CNRS / Universite de Lorraine) использовали метод, называемый масс-спектрометрией, для измерения содержания водорода в 13 энстатитовых хондритах.
Сейчас эти породы довольно редки, составляя лишь около двух процентов известных метеоритов, и их трудно найти в первозданном, незагрязненном состоянии.
Команда обнаружила, что породы содержат достаточно водорода, чтобы обеспечить Земле как минимум в три раза больше воды, чем сейчас содержат ее океаны.
«Мы обнаружили, что изотопный состав водорода энстатитовых хондритов похож на состав воды, хранящейся в земной мантии», — сказала Пиани.
Было обнаружено, что изотопный состав океанов соответствует смеси, содержащей 95 процентов воды из энстатитовых хондритов — еще одно доказательство того, что они создали основную часть воды на Земле.
Авторы также обнаружили, что изотопы азота из энстатитовых хондритов аналогичны изотопам Земли, и предположили, что эти породы также могут быть источником наиболее распространенного компонента нашей атмосферы.
Пиани добавила, что исследования не исключают позднего добавления воды из других источников, таких как кометы, но энстатитовые хондриты вносили значительный вклад в водный баланс Земли в то время, когда она формировалась.
Agence France-Presse.
Источники: Фото: NASA/JPL-Caltech
