Вода виявилася на 135 мільйонів років старше, ніж вважалося
Земля, як відомо, часто називається Блакитний планетою через її океанів, які покривають більше 70% поверхні і є домом для величезної кількості живих організмів. У той час як вода - один з найнеобхідніших для життя компонентів, вченим ніяк не вдається знайти точні відповіді на два ключові питання: звідки і коли вона з`явилася на Землі.
Деякі дослідники припускають, що вода огорнула нашу планету пізно: після того як вона сформувалася. Однак нове дослідження, проведене фахівцями Вудс-Холского інституту океанографії (WHOI), змінює загальноприйняті положення про походження води на Землі і у внутрішній області Сонячної системи.
"Відповідь на одне з основних питань полягає в тому, що наші океани завжди були на планеті, - розповідає провідний автор роботи Адам Сарафян (Adam Sarafian). - Ми не отримали їх в результаті якого-небудь пізнього процесу, як вважалося раніше".
Багато дослідників впевнені, що спочатку Земля була "сухий" через високоенергетичних процесів формування планети. Вода ж з`явилася набагато пізніше з таких джерел, як комети або астероїди, які в значній мірі складаються з газу і льоду.
Рання Сонячна система: біла пунктирна лінія показує снігову лінію - перехід від більш гарячої внутрішньої частини СС, де водяний лід нестабільний (коричневий), до зовнішньої частини, де водяний лід стабільний (блакитний) (ілюстрація Jack Cook, Woods Hole Oceanographic Institution).
"Однак зіткнення з гігантськими астероїдами і метеоритами призводять до суттєвих руйнувань, - продовжує геолог Хорст Маршалла (Horst Marschall), співавтор статті. -було Багато гіпотез про те, що будь-які молекули води випарувалися б або були б викинуті в космос при такому зіткненні. Так що, можливо, поверхнева вода в такому вигляді, як сьогодні, утворилася набагато раніше - сотні мільйонів років тому".
Автори дослідження звернулися до іншого потенційного джерела води - вуглисті хондрити. Це найбільш примітивні з відомих метеоритів, які утворилися з пилу, піску, льоду і газів, породжених Сонцем близько 4,6 мільярдів років тому (задовго до формування планет). Ці примітивні метеорити містять досить багато води, тому вони і були основними кандидатами в джерела походження води на Землі.
Відзначимо, що для визначення джерела води планетних тіл вчені вимірюють співвідношення двох стабільних ізотопів водню: дейтерію і водню. Для різних регіонів Сонячної системи співвідношення цих ізотопів різняться. Автори дослідження знали, як це співвідношення для вуглистих хондритів, і вирішили за допомогою цієї інформації наблизитися до розуміння того, звідки і коли вода з`явилася на Землі.
Знімок гігантського астероїда Веста, зроблений 5 вересня 2012 року (фото NASA).
Дослідницька група використовувала зразки метеоритів, наданих NASA - осколки астероїда (4) Веста.
Астероїд Веста був сформований в тому ж регіоні Сонячній системі, що і Земля, і має базальтову поверхню із замороженою лавою. Базальтові метеорити, які добралися до Землі, відомі як евкріти (eucrite), і вони несуть підпис найстарішого водневого водойми Сонячної системи. Вони з`явилися приблизно через 14 мільйонів років після того, як утворилася Сонячна система, що і робить їх ідеальним матеріалом для визначення джерела води в ній (в ті часи, коли Земля була на основній стадії формування).
Вчені проаналізували п`ять різних зразків з Вести за допомогою установки під назвою Північно-східний національний іонний микрозонд (NENIMF), яка використовує іонну мас-спектрометрії. Це був перший випадок, коли ізотопи водню були виміряні в метеоритах-евкрітах.
Дослідження показали, що астероїд Веста містить той же ізотопний склад водню в вуглистих хондрити, що і Земля. Це, в поєднанні з даними про ізотопи азоту, вказує на те, що хондрити - найбільш ймовірний загальний джерело води. Тобто вода на нашій планеті з`явилася на 135 мільйонів років раніше, ніж вважалося.
"Дослідження показує: вода Землі, швидше за все, сталася в той же час, що і камені", - Вважає Маршалл.
Діаграма небес, яка показує місце розташування Вести в південно-західному вечірньому небі над яскраво-помаранчевої зіркою Антарес в сузір`ї Скорпіона (ілюстрація A. Fazekas / Sky Safari).
Додамо, що результати нового дослідження аж ніяк не виключають, що вода могла "населити" Землю в більшій кількості пізніше. Однак, найімовірніше, вона вже була присутня на дуже ранній стадії формування планети.
Знання ж про те, що вода давно з`явилася у внутрішній області Сонячної системи, також означають, що інші планети могли мати воду і навіть життя перш, ніж виявилися в тих суворих умовах, в яких знаходяться сьогодні.
Наукова стаття була опублікована в журналі Science.
