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. Земля стала голубой планетой 3,8 миллиарда лет назад. Древние осадочные породы и отложения лавы обеспечивают неопровержимые доказательства столь долгого существования воды в истории нашей планеты. Но, учитывая, сколько планет существует в Солнечной системе и во Вселенной, многие из которых имеют пустые породы, возникает вопрос, откуда на Земле появилась вода?
Вулканы или кометы: как на Земле появилась вода?
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.
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.
Но последние исследования усилили аргументы конкурирующей теории, согласно которой вода всегда присутствовала в породах мантии Земли и постепенно выбрасывалась на поверхность планеты через вулканы.
Ученые обнаружили, что тип рутения (одного их железных металлов) в мантии Земли имеет отличную от астероидов атомную структуру, а значит астероиды не были главными поставщиками воды на нашей планете.
Все больше геофизиков склоняется к мысли, что вода в изобилии существовала на Земле задолго до активного метеоритного дождя, обрушившегося на молодую планету. Например, есть свидетельства, что самый старый земной минерал - циркон, кристаллизовался из магматических источников благодаря взаимодействию с жидкой водой около 4,1 миллиарда лет назад.
Последователи теории "вулканов" считают, что вода хранилась в мантии Земли внутри минералов. Когда мантия начала плавиться, вода растворялась в магме и провоцировала извержение вулканов и дегазировалась на поверхность.
Последние эксперименты показали, что полезные ископаемые на глубине 150-200 километров содержат воду, а значит она может храниться и на глубине 400-600 километров.
При этом стоит учитывать, что вода может быть возвращена обратно в мантию, осложняя круговорот воды в природе, но сохраняя баланс между водой в океанах и в мантии.
Спасибо за внимание! Поставь лайк и подпишись на канал!
