Вода на нашу планету занесена из космоса

Продолжаем рассказывать про самые интересные открытия последнего времени. Ученые нашли ответ на вопрос, откуда на Земле взялась вода? Ответ – в кусочках метеоритов, называемых энстатитовыми хондритами.

Вода покрывает 70% поверхности Земли и имеет решающее значение для жизни в том виде, в каком мы ее знаем, но вопрос о том, как она оказалась на нашей планете, является давним научным спором.

Одна из распространенных теорий состоит в том, что вода была занесена на изначально сухую Землю вместе пришедшими издалека кометами и астероидами. Главными подозреваемыми, согласно этой теории, являются метеориты, известные как углеродистые хондриты, которые богаты водными минералами. 

Но проблема заключается в том, что их химический состав не совсем соответствует горным породам нашей планеты. Кроме того, углеродистые хондриты образовались во внешней части Солнечной системы, что снижает вероятность их попадания на раннюю Землю. 

Другая группа метеоритов, называемых энстатитовыми хондритами, гораздо более близка по химическому составу к земным породам и содержит аналогичные изотопы (типы) кислорода, титана и кальция. Это указывает на то, что они были строительными блоками Земли и других внутренних планет.

Фото: Laurette Piani

Однако, поскольку эти породы сформировались близко к Солнцу, считалось, что они слишком сухие, чтобы стать источником богатых водоемов Земли.

Чтобы проверить, так ли это на самом деле, космохимик Лауретта Пиани и ее коллеги из Center de Recherches Petrographiques et Geochimiques (CRPG, CNRS / Universite de Lorraine) использовали масс-спектрометрию для измерения содержания водорода в 13 энстатитовых хондритах. Сейчас эти породы довольно редки, составляя лишь около двух процентов известных метеоритов в коллекциях по всему миру, и их трудно найти в первозданном, незагрязненном состоянии.

Ученые обнаружили, что материал содержит достаточно водорода, чтобы доставить на Землю по крайней мере в три раза больше воды, чем содержится в современных океанах, а возможно и больше. Кроме того, выяснилось, что изотопный состав океанов соответствует смеси, содержащей 95% воды из энстатитовых хондритов, и это — еще одно доказательство того, что они ответственны за основную часть воды на Земле.

Ранее было известно, что в энстатитовых хондритах содержатся те же изотопы кислорода, титана и кальция, что и на Земле. Данное исследование показало также, что это касается изотопов водорода и азота, и если энстатитовые хондриты были строительными блоками нашей планеты, то большое количество атмосферного азота и водорода в составе воды также могло поступить из них.

Пиани добавила, что исследование не исключают более позднего добавления воды из других источников, таких как кометы, но показывает, что энстатитовые хондриты вносили значительный вклад в водный баланс Земли в то время, когда она формировалась.