Запаси води на Землі надзвичайно важливі для її здатності підтримувати життя, але звідки ця вода взялася? Чи була вона присутня, коли утворилася Земля, чи була доставлена пізніше метеоритами чи кометами з космосу?
Про це розповіли в Ліверморській національній лабораторії (LLNL) Міністерства енергетики США.
Щодо походження води на Землі ведуться тривалі дебати, і вчені LLNL вважають, що у них є відповідь — вони знайшли її, коли вивчали породи з Місяця.
Оскільки система Земля-Місяць утворилася разом внаслідок удару двох великих тіл на початку утворення Сонячної системи, їхні історії дуже пов’язані. Та оскільки на Місяці не вистачає тектоніки плит і вивітрювання — процесів, які мають тенденцію стирати або приховувати свідчення на Землі — Місяць є чудовим місцем для пошуку підказок щодо історії земної води.
Попри те, що близько 70 відсотків поверхні Землі вкриті водою, в цілому планета є відносно сухим місцем у порівнянні з багатьма іншими об’єктами Сонячної системи. А Місяць ще сухіший. Згідно зі загальноприйнятою думкою, відсутність летких видів (таких як вода) на Землі — й особливо на Місяці — пояснюється сильним ударом, який спричинив виснаження запасів летких елементів.
Але, досліджуючи ізотопний склад місячних порід, команда виявила, що тіла, залучені до удару, який утворив систему Земля-Місяць, мали дуже низький рівень летких елементів до удару, а не завдяки йому. Зокрема, команда використовувала відносну кількість леткого та радіоактивного ізотопу рубідію-87, який розраховується на основі його дочірнього ізотопу стронцію-87, щоб визначити запас рубідію в системі Земля-Місяць у момент її утворення.
Команда виявила, що оскільки кількість стронцію-87, який є непрямим показником довгострокової загальної кількості летючих елементів на Місяці, була настільки низькою, що тіла, які зіткнулися, повинні були спочатку бути сухими, та з того часу до них не могло додатися нічого нового.
«Земля або народилася з водою, яку ми маємо, або на нас впало щось, що було в основному чистим H2O без всього іншого. Ця робота виключає метеорити або астероїди як можливі джерела води на Землі та вказує на варіант "народжена з нею"», - сказав космохімік Грег Бреннека, співавтор статті.
На додаток до того, що ця робота значно звузила коло потенційних джерел води на Землі, вона додатково показує, що великі тіла, які зіткнулися, повинні були прилетіти з внутрішньої Сонячної системи, і подія не могла статися раніше 4,45 мільярда років тому, що значно скорочує період утворення Місяця.
За словами Ларса Борга, провідного автора дослідження: «Існувало лише кілька типів матеріалів, які могли об’єднатися, щоб створити Землю та Місяць, і вони не були екзотичними – вони, ймовірно, були просто великими тілами, які сформувалися приблизно в тій самій області, та які випадково зіткнулися один з одним трохи більше ніж через 100 мільйонів років після утворення Сонячної системи… але, на щастя для нас, вони саме це зробили».
Дослідження було опубліковано в журналі Proceedings of the National Academy of Sciences.
фото: Adam Connell/LLNL
Коментарі
Дописати коментар