Как появилась вода на Земле: ученые совершили неожиданное открытие

Благодаря богатым запасам жидкой воды, планета Земля является одним из немногих мест во вселенной, где может развиваться и процветать жизнь. Но ученые до сих пор не могут прийти к единодушному выводу о том, как этот животворящий ресурс появился на нашей планете.

Одной из господствующих теорий является то, что воду на Землю занесли астероиды. Однако, как пишет Mail Online, ученые из Оксфордского университета поставили эту теорию под серьезное сомнение. Вместо этого исследователи считают, что ингредиенты для возникновения воды в наших океанах и реках на самом деле были составной частью Земли с самого начала.

В своем исследовании группа проанализировала редкий астероид, состоящий из материала, очень похожего на  каменистые обломки, объединившиеся, чтобы образовать Землю. Используя мощный пучок рентгеновских лучей, ученые обнаружили, что эти материалы были "невероятно богаты" водородом. Именно его сочетание с кислородом и дает молекулу воды.

Соавтор работы, аспирант Оксфордского университета Том Барретт рассказал изданию: "Главное заключение этого исследования состоит в том, что водород и, соответственно, ингредиенты для воды были в составе Земли как ее основные строительные блоки, что делает это неизбежным следствием формирования нашей планеты. Это может означать, что вода на поверхности планет не так маловероятна, как считалось ранее".

О том, что вода является продуктом реакции водорода и кислорода, не вызывает у ученых ни малейших сомнений. Споры вызвал вопрос, как эти элементы попали на Землю. Понимание этого может помочь объяснить, как жизнь смогла развиться на нашей планете и способна ли она существовать вне ее.

Многие считали, что породы, которые объединились, чтобы образовать Землю 4,55 миллиарда лет назад, были слишком бедны водородом, чтобы дать такое количество воды, которое мы видим сегодня. Так возникло предположение, что этот элемент могли принести с собой космические породы, содержащие его в большом количестве или несшие на себе лед из других мест Вселенной. Эти породы в виде астероидов упали на Землю примерно 100 миллионов лет назад, дав ей достаточное количество воды.

Поскольку мы не можем увидеть, как выглядела ранняя Земля, лучшим способом проверить эту теорию является поиск метеоритов, атаковавших поверхность нашей планеты с момента ее образования. В своем новом исследовании, опубликованном в журнале Icarus, исследователи изучили метеорит под названием LAR 12252, который был найден в Антарктиде.

LAR 12252 – это редкий тип метеорита, называемый "энстатитовым хондритом", имеющий состав, аналогичный составу ранней Земли. Французская исследовательская группа ранее показала, что эта порода содержит водород, скрытый внутри крошечных сферических структур, называемых хондрами.

Впрочем, метод изучения, которым пользовались ученые в этой работе, не позволял точно установить, был ли этот водород первоначальной "внутренней" частью породы или камень загрязнился им вследствие взаимодействия с Землей.

В свою очередь доктор Барретт и его соавторы, чтобы узнать больше, воспользовались методом, который называется спектроскопией рентгеновского поглощения вблизи краевой структуры. Он заключается в том, что на материал направляют очень мощный рентгеновский луч, который позволяет рассмотреть каждый поглощающий энергию атом. Таким образом, можно выяснить, что это за элемент и в состав какого химического вещества он входит.

Когда исследователи направили рентгеновский луч на края хондр, где раньше была обнаружена вода, они обнаружили, что эти области были чрезвычайно богаты химическим веществом, которое называют сероводородом. Поскольку состав камня, который они рассматривали, чрезвычайно похож на склад Земли в период ее формирования, ученые предположили, что планета могла содержать достаточно водорода в этом веществе для возникновения жидкой воды.

Один из соавторов работы доктор Джеймс Брайсон, доцент кафедры минералогии Оксфордского университета заявил, что полученные результаты позволяют предположить, что воду на Землю не нужно было доставлять из астероидов. "Материал, из которого образовалась Земля, вероятно, содержал достаточно водорода в форме сероводорода, чтобы объяснить весь водный баланс Земли", - сказал ученый.

Этот вывод подтверждает также расположение богатых водородом химических веществ в структуре метеорита. Сероводород в больших количествах удалось обнаружить в материале вокруг сферических хондр. А вот в тех частях метеорита, которые имели признаки загрязнения, таких как трещины или пятна ржавчины, вещество не содержалось. Это говорит исследователям, что водород в метеорите, по-видимому, являлся частью его структуры до того, как он прибыл на Землю.

Следует отметить, что опубликованное исследование не опровергает и не отрицает теорию о том, что вода на Земле появилась в результате ударов астероидов. Существует достаточно доказательств того, что часть этого ресурса была доставлена ​​на нашу планету именно этим путем. Однако работа показывает, что часть воды на поверхности и большая часть воды внутри, составляющая значительную часть на планете, были здесь с самого начала.

Доктор Брайсон подытожил проделанную работу так: "Наши результаты показывают, что с момента зарождения на Земле было достаточно водорода для образования большого количества воды. Мы не знаем, когда и как это произошло, но надеемся, что наши исследования вдохновят изучение этих вопросов".

Ранее OBOZ.UA рассказывал о предположениях ученых, утверждающих, что падение астероида могло быть не основной причиной вымирания динозавров.

Подписывайтесь на каналы OBOZ.UA в Telegram и Viber, чтобы быть в курсе последних событий.