Астрофизики отказали кометам и астероидам в чести принести на Землю воду

Фото: Avery Studio/flickr

Анализируя соотношение изотопов водорода в образцах глубоких слоев мантии Земли, ученые пришли к выводу, что вода на нашей планете, скорее всего, появилась при ее формировании, а не была занесена из космоса астероидами.

Исследование, проведенное учеными из США, опубликовано в журнале Science.

Оценить возможное происхождение воды на Земле ученым помог анализ содержания тяжелых и легких изотопов водорода. В расчетах учитывалось количество легкого водорода с атомной массой, равной единице, и дейтерия — изотопа с атомной массой, равной двум, в ядре которого помимо протона содержится еще и один нейтрон. Ранее было показано, что планетарные тела разного происхождения имеют разное соотношение этих двух изотопов.

Из-за постоянных испарения и конденсации — обмена с атмосферными парами «внешней» воды — изотопный состав Мирового океана сегодня не соответствует первоначальному изотопному составу воды на Земле, поэтому ученые обратились к образцам внутренних вод. Исследователи анализировали небольшие количества воды, обнаруженные в горных породах с острова Баффинова Земля, которые содержат компоненты внутренних слоев земной мантии. Для этого проводился рентгеноспектральный микроанализ: при использовании этого метода узкий пучок электронов выбивает с внешних оболочек атомов в образце электроны, генерируя характерное электромагнитное излучение рентгеновского диапазона. По составу излучения ученые узнают о соотношении веществ в исследуемом образце.

Поскольку исследованные образцы породы оказались почти нетронутыми с момента формирования Земли, по ним можно судить о происхождении земной воды. Полученные данные указали на очень низкое содержание дейтерия. По словам ученых, это свидетельствует о том, что после формирования Земли вода, скорее всего, не попадала на нее из космоса в больших количествах. Вероятнее всего, молекулы H2O уже содержались в пылевом облаке, окружавшем Солнце до того, как образовались планеты. Постепенно насыщенная замерзшим паром пыль сжалась, формируя нашу планету, покрытую водой более чем на две трети.

«Это потрясающее открытие, для которого у нас просто не было технологий всего несколько лет назад», — говорят авторы исследования.
Теги:

Читать еще на Чердаке: