Новое исследование показало, что вода на Земле могла быть получена из материалов, которые присутствовали во внутренней части Солнечной системы во время образования планеты, а не из далеких комет или астероидов, доставляющих такую воду. Выводы, опубликованные 28 августа в журнале Science, предполагают, что Земля, возможно, всегда была влажной.
Исследователи из Центра петрографических и геохимических исследований (CRPG, CNRS/Universite de Lorraine) в Нанси, Франция, в том числе один, который в настоящее время является научным сотрудником Вашингтонского университета в Сент-Луисе. Луи, определил, что тип метеорита, называемый энстатитовым хондритом, содержит достаточно водорода, чтобы доставить как минимум в три раза больше воды, чем содержится в океанах Земли, и, вероятно, намного больше..
Энстатитовые хондриты полностью состоят из материала внутренней части Солнечной системы - по сути, из того же материала, из которого изначально состояла Земля.
"Наше открытие показывает, что строительные блоки Земли, возможно, внесли значительный вклад в воду Земли", - сказала ведущий автор Лоретт Пиани, исследователь из CPRG. «Водородсодержащий материал присутствовал во внутренней части Солнечной системы во время формирования каменистой планеты, хотя температура была слишком высокой для конденсации воды».
Результаты этого исследования удивительны, потому что строительные блоки Земли часто считаются сухими. Они происходят из внутренних зон Солнечной системы, где температура была слишком высокой, чтобы вода могла конденсироваться и соединяться с другими твердыми телами во время формирования планет.
Метеориты подсказывают, что вода не должна была поступать издалека.
«Самая интересная часть открытия для меня заключается в том, что энстатитовые хондриты, которые считались почти «сухими», содержат неожиданно большое количество воды», - сказал Лайонел Вашер, исследователь с докторской степенью в области физики в искусстве. и наук в Вашингтонском университете в Сент-Луисе.
Вахер подготовил некоторые из энстатитовых хондритов в этом исследовании для анализа воды, когда он работал над докторской диссертацией в Университете Лотарингии. В Вашингтонском университете Вашер работает над изучением состава воды в других типах метеоритов.
Энстатитовые хондриты встречаются редко, составляя лишь около 2 процентов известных метеоритов в коллекциях.
Но их изотопное сходство с Землей делает их особенно привлекательными. Энстатитовые хондриты имеют те же изотопы кислорода, титана и кальция, что и Земля, и это исследование показало, что их изотопы водорода и азота также аналогичны земным. При изучении внеземных материалов содержание изотопов элемента используется в качестве отличительного признака для определения места происхождения этого элемента.
"Если энстатитовые хондриты были эффективными строительными блоками нашей планеты - на что убедительно указывает их сходный изотопный состав - этот результат означает, что эти типы хондритов поставляли на Землю достаточно воды, чтобы объяснить происхождение земной воды, которая удивительно!" - сказал Вашер.
В документе также предполагается, что большое количество атмосферного азота - наиболее распространенного компонента атмосферы Земли - могло поступать из энстатитовых хондритов.
«Существует всего несколько нетронутых энстатитовых хондритов: те, которые не были изменены ни на астероиде, ни на Земле», - сказал Пиани. «В нашем исследовании мы тщательно отобрали энстатитовые хондритовые метеориты и применили специальную аналитическую процедуру, чтобы не ошибиться с примесью земной воды."
Сочетание двух аналитических методов - традиционной масс-спектрометрии и масс-спектрометрии вторичных ионов (SIMS) - позволило исследователям точно измерить содержание и состав небольшого количества воды в метеоритах.
До этого исследования «обычно предполагалось, что эти хондриты образовались близко к солнцу», - сказал Пиани. «Поэтому энстатитовые хондриты обычно считались «сухими», и это часто подтверждаемое предположение, вероятно, помешало провести какой-либо исчерпывающий анализ водорода».