Вода занимает примерно 70% поверхности Земли, но откуда она взялась? Ученые утверждают, что некоторое количество воды в Солнечной системе образовалось еще до появления Солнца, но новый анализ, основанный на наблюдениях за экзопланетами, предполагает, что большая часть воды на Земле образовалась именно здесь. Согласно статье исследователей Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе и Института науки Карнеги, зарождающаяся атмосфера Земли взаимодействовала с раскаленной магмой, что придало планете некоторые отличительные черты, наблюдаемые сегодня.
До недавнего времени все, что мы знали о формировании планет, было получено из изучения восьми планет в нашей Солнечной системе. Большие успехи в обнаружении и наблюдении за экзопланетами изменили все это. Сегодня у астрономов есть каталог из тысяч экзопланет для изучения. Условия, которые они обнаружили вокруг самых молодых миров, привели к созданию проекта Карнеги AEThER (Эфир), который стремится лучше понять состав суперземель и субнептунов, которые в настоящее время являются наиболее распространенными мирами, которые астрономы заметили среди звезд.
Авторы исследования Анат Шахар, Эдвард Янг и Хильке Шлихтинг взяли все данные, которые сейчас доступны об экзопланетах, и применили это к Земле. Они оценили 25 различных соединений и 18 различных типов реакций, что позволило добиться высокой степени точности в моделировании ранней Земли. В исследовании утверждается, что химические реакции, происходящие, когда Земля еще охлаждалась, могут объяснить некоторые особенности планеты, в том числе обилие воды.
Молекулярные облака в космосе, дающие начало новым звездам, богаты водородом. Когда планеты формируются вокруг этих протозвезд, они часто покрываются молекулярным водородом. «В конце концов, эти водородные оболочки рассеиваются, но оставляют "свои отпечатки пальцев" на составе молодой планеты», — говорит Анат Шахар из Карнеги.
График ранних стадий формирования Земли и накопления воды
Ученые создали модели формирования Земли на основе этой информации. Они обнаружили, что химические реакции между водородной «протоатмосферой» и бесконечным озером расплавленной породы на поверхности привели бы к окисленной среде, которую мы наблюдаем сегодня, и к созданию большого количества воды. Даже если бы вода не попала на Землю из других космических объектов ( что маловероятно), атмосферные реакции все равно могли бы произвести достаточно воды, чтобы объяснить то, что мы видим сегодня.
Команда ученых отмечает, что это всего лишь одна из возможных историй формирования Земли. С такими инструментами, как космический телескоп "Джеймс Уэбб" и готовящаяся к запуску обсерватория Веры Рубин, будут анализировать другие солнечные системы и помогут узнать еще больше данных о формировании экзопланет похожих на нашу Землю. Команда также надеется, что проект AEThER поможет обнаружить жизнь в отдаленных мирах.
