И снова: откуда на Земле вода?

Международная группа исследователей под руководством Конела Александера из Института Карнеги (США) постаралась прояснить вопрос об источниках летучих элементов на древней Земле. Считается, что в роли последних (то есть водорода, азота, углерода и, возможно, органических веществ) выступили кометы и очень примитивные метеориты из класса углистых хондритов.

Учёные сфокусировались на замёрзшей воде, которая была распространена на большей части ранней Солнечной системы, но, вероятно, не в том материале, что пошёл на создание Земли. Следы этого льда сегодня хранятся в кометах и водоносных углистых хондритах.

Результаты исследования противоречат преобладающей теории о связи между этими типами объектов и говорят о том, что именно метеориты (точнее, астероиды) были наиболее вероятными источниками воды на Земле.

Срез углистого хондрита (фото Ross Sea Info).

Анализ соотношения водорода и его тяжёлого изотопа дейтерия в замёрзшей воде позволяет получить представление об относительной удалённости от Солнца водосодержащих объектов в период их формирования. Тела, которые создавались далеко от светила, как правило, имеют более высокую концентрацию дейтерия, чем те, что образовывались ближе к Солнцу. Соответственно, объекты, которые формировались в одних и тех же регионах, должны иметь аналогичный изотопный состав водорода. Таким образом, путём сравнения содержания дейтерия в воде в углистых хондритах с его содержанием в кометах можно сказать, формировались ли они в одних и тех же областях Солнечной системы.

Было высказано предположение, что и те и другие родились за орбитой Юпитера (возможно, даже на краю Солнечной системы), а затем переместились внутрь и в конечном итоге принесли летучие и органические вещества на Землю. Если это правда, то лёд, содержащийся в кометах, и остатки льда, сохранившиеся в углистых хондритах в виде гидратированных силикатов (глины и др.), будут иметь схожий изотопный состав.

Исследователи проанализировали образцы 85 углистых хондритов и смогли показать, что последние, по всей видимости, образовались в иных областях Солнечной системы, чем кометы, поскольку имеют значительно более низкое содержание дейтерия. Результат прямо противоречит двум ведущим моделям формирования Солнечной системы в её нынешнем виде.

Учёные предполагают, что углистые хондриты возникли в поясе астероидов между орбитами Марса и Юпитера. Более того, большинство летучих элементов прибыло на Землю на разных хондритах, а не на кометах.

Результаты исследования опубликованы в журнале Science.

Подготовлено по материалам Института Карнеги.