Мы не знаем, как возникла жизнь на Земле. Но одно можно сказать наверняка: жизнь на Земле не смогла бы зародиться без воды. Наша планета — единственная, на которой в изобилии можно найти жидкую воду. Новые исследования показывают, что вода более древняя, чем наша планета — она была в Солнечной системе задолго до того, как сформировалась Земля.
По данным группы под руководством геохимика Жерома Алеона из Французского национального музея естественной истории, изотопы воды в древнейших метеоритах, существующих с момента рождения Солнечной системы, совпадают с изотопами воды, обнаруженными на Земле.
«Первоначальный изотопный состав воды в Солнечной системе имеет первостепенное значение для понимания происхождения воды на планетах и их спутниках. Мы изучаем древнейшие метеориты Солнечной системы, чтобы установить изотопный состав водорода в воде со времен начала формирования Солнечной системы», — пишут исследователи в своей статье в Nature Astronomy.
«Капсулы времени»
Определенные типы метеоритов могут действовать как «капсулы времени» с момента рождения Солнечной системы. Звезда появляется из облака газа и пыли, которое коллапсирует под действием собственной гравитации. Этот процесс известен как коллапс протозвездной оболочки. Постепенно материал в облаке сплющивается в диск, который питает растущую молодую звезду. После того как оно закончит расти, остаток протопланетного диска образует все остальное в новой звездной системе — планеты, астероиды, кометы и прочее. Однако весь процесс аккреции обычно нагревает и сжимает эти первичные материалы в формы, которые стирают следы их происхождения. Это сделало анализ содержания воды сложной задачей.
Многие из этих образований оказываются старше Земли, возраст которой составляет 4,54 млрд лет. Тем не менее есть образцы древних метеоритов, которые иногда попадают на поверхность Земли и не имеют признаков «стирания», что дает исследователям прекрасную возможность изучить их состав.
Идентификация сигнатуры воды
Метеорит Ефремовка, найденный в Казахстане в 1962 году, содержит элементы возрастом 4,57 млрд лет. Чтобы измерить содержание воды в метеорите, ученые идентифицировали все минералы в образце. Затем полученные результаты сравнили с восемью наземными эталонными материалами с широким диапазоном содержания воды. Следующим этапом было сравнение соотношения изотопов водорода в метеорите. Эти соотношения можно использовать для идентификации сигнатуры воды.
Изотопы — это варианты элемента с разным количеством нейтронов. Дейтерий, известный как «тяжелый водород», имеет один протон и один нейтрон. Протий, или «легкий водород», имеет один протон и вовсе не содержит нейтронов.
Поскольку водород является одним из компонентов воды, соотношение этих двух изотопов в горных породах может рассказать нам о воде, воздействию которой подвергалась горная порода. Например, протий является доминирующим изотопом водорода на Земле. На Марсе преобладающим изотопом является дейтерий, что говорит нам о том, что некий процесс или катаклизм в прошлом вытеснил из планеты более легкий протий.
«Космическая вода»
Минералы и их соотношение в метеорите Ефремовка показали, что в первые 200 тысяч лет истории нашей Солнечной системы, до образования планетезималей (то есть «зародышей» планет), существовало два больших газовых облака. Одно из них содержало смешанный «солнечный» газ, который впоследствии конденсировался в твердое вещество Солнечной системы. Другое, как обнаружила команда, было богато водой. Эта вода, вероятно, образовалась в результате массивного притока межзвездного материала, который попал внутрь Солнечной системы во время коллапса протозвездной оболочки.
И, что удивительно, эта «космическая» вода по своему изотопному составу очень похожа на земную. Это говорит о том, что вода присутствовала в ранней Солнечной системе с самого ее зарождения — задолго до того, как Земля еще стала планетезималей, из которой позже выросла и сформировалась наша планета.
Напомним, что ранее NASA поставили задачу десятилетия — обнаружить «живого» двойника Земли.
Только самые интересные новости и факты в нашем Telegram-канале!
Присоединяйтесь: https://t.me/ustmagazine
