Как образовалась земная вода?

Ученые сделали сенсационное предположение: из солнечного ветра и космической пыли .

Одна из проблем будущего освоения космоса – это невозможность обеспечить астронавтов достаточным количеством воды, уверен Хоуп Ишии, геофизик из Гавайского университета в Маноа. Однако, по словам автора статьи, результаты нового исследования не только дают понимание, как появилась первая вода на Земле, но и помогут космическим экспедициям извлекать воду за пределами нашей планеты.

В статье, опубликованной в журнале Nature Astronomy, говорится, что первая земная вода могла образоваться из солнечного ветра и космической пыли.

Результаты исследования, проведенного международной научной группой под руководством Университета Глазго в Великобритании, были получены после анализа образцов, собранных японским космическим зондом «Хаябуса» с астероида Итокава.

Влияние солнечного ветра

Согласно отчету, опубликованному в Live Science, эта вода могла пролиться «дождем» в виде пылинок, образовавшихся в результате взаимодействия солнечного ветра и потока заряженных частиц, исходящих от Солнца, с различными телами в Солнечной системе.

Доктор Люк Дейли, планетолог из Университета Глазго и ведущий автор исследования, заявил: «Солнечный ветер – это потоки, состоящие в основном из ионов водорода и гелия, которые постоянно вытекают из Солнца в космос. Когда эти ионы водорода сталкиваются с безвоздушными телами, такими как астероиды или частицы космической пыли, они проникают в них на несколько десятков нанометров и влияют на их химический состав».

По словам Дейли, со временем ионы водорода вступают в реакцию с атомами кислорода из космических камней, и создают воду, которая остается внутри астероида.

В исследовании говорится, что этот механизм может быть недостающим звеном, объясняющим изобилие и химический состав воды на Земле, которые долгое время ставили ученых в тупик. Поверхность Земли на 70% покрыта водой, что намного больше, чем на любой другой планете в Солнечной системе.

Но ни одна из существующих гипотез не может полностью объяснить все это. Согласно доминирующей в данный момент теории, именно богатые углеродом астероиды, обрушившиеся на молодую Землю около 4,6 млрд лет назад, доставляли воду на планету.

Подробный химический анализ метеоритов, известных как углеродистые хондриты, показал, что вода, заключенная внутри них, не совсем соответствует химическому составу воды на Земле.

В поисках дополнительного источника земной воды

Подобное несоответствие ученые объясняют изотопным составом. Оно привело исследователей к мысли, что на нашей планете должен существовать дополнительный источник воды. Изотопы – это разновидности определенного химического элемента, различающиеся только количеством содержащихся в них незаряженных нейтронов.

В метеоритах, известных как углеродистые хондриты, как правило, находится вода, содержащая больше дейтерия, то есть водорода с одним нейтроном, в то время как водород на Земле – это протий, который считается самым легким изотопом водорода. Он не содержит нейтронов.

Команда исследователей проанализировала состав астероида класса S, богатого оксидом кремния, с помощью новой технологии, называемой атомно-зондовой томографией, чтобы найти отдельные молекулы воды.

Образцы, проанализированные в этом исследовании, были взяты с астероида Итокава, на котором, как известно, побывал японский зонд «Хаябуса», доставивший на Землю крошечные кусочки этого космического камня в 2010 году.

Профессор Фил Бланд, директор Центра космических наук и технологий при Университете Кертина в Австралии и соавтор исследования, говорит: «Мы смогли увидеть, что собранные образцы содержат достаточно воды, около 20 литров на кубометр».

По словам Бланда, частицы, образовавшиеся при взаимодействии пыли Итокавы и солнечного ветра, содержат более легкий водород, чем углеродистые астероиды.

«Это наводит на мысль, что мелкозернистая пыль, поднятая солнечным ветром и затянутая в формирующуюся Землю миллиарды лет назад, может быть источником земной воды», – сказал Бланд.

Вода в других космических объектах

По словам исследователей, результаты также предполагают, что вода может содержаться в поверхностных породах многих космических объектов, включая Луну и астероиды. Если это так, то это может быть хорошей новостью для будущих космических исследований.

Хоуп Ишии, геофизик из Гавайского университета в Маноа и соавтор исследования, заявила: «Одна из проблем будущего освоения космоса – как астронавтам найти достаточно воды, не беря ее с собой в путешествие, чтобы остаться в живых и выполнять свои задачи».

«Разумно предположить, что тот же процесс космического выветривания, который привел к образованию воды на Итокаве, в той или иной степени происходил и на других объектах, где нет воздуха. Астронавты смогут извлекать запасы пресной воды прямо из пыли на поверхности, чтобы поддерживать жизнь за пределами Земли», – добавила Ишии.

Абдель Хаким Махмуд