Международная группа ученых из США и Европы в ходе комплексного исследования впервые подтвердила гипотезу о возможности эндогенного синтеза воды в магматической среде молодых планет. Этот прорыв опровергает традиционные представления о том, что вода на таких объектах поступает извне, и указывает на возможность ее образования непосредственно в процессе формирования планет.
Проект AEThER, в рамках которого проводилась работа, был сосредоточен на экзопланетах с характеристиками, напоминающими Землю, но с преобладанием водородной атмосферы. Теоретические расчеты, основанные на реакционной способности водорода с магматическими компонентами, позволили предположить, что вода может синтезироваться в результате взаимодействия водорода с силикатными расплавами.
Для проверки этой гипотезы в лаборатории был проведен экспериментальный синтез, имитирующий условия ранней стадии планетарного развития. Ученые создали термодинамическую среду с температурой до 4000°C и давлением около 60 гигапаскалей, в которую поместили смесь железа и кремния в атмосфере водорода. В результате исследования были зафиксированы химические реакции между водородом и кремнием и железом, что привело к образованию воды.
Экспериментальный синтез предоставил первое эмпирическое подтверждение эндогенного происхождения воды на ранних этапах эволюции планет. Ранее считалось, что водные ресурсы на планетах доставляются кометами извне. Однако новое исследование показывает, что вода может абиогенно синтезироваться в магматической среде, открывая новые возможности для понимания формирования водных планет и условий для существования жизни в экстремальных условиях.
Результаты исследования имеют важное значение для астробиологии и планетологии. Они указывают на возможность наличия воды и потенциально пригодных для жизни условий на экзопланетах с водородной атмосферой, даже без внешних источников воды. Эти выводы расширяют наши представления о механизмах планетарной эволюции и открывают новые перспективы для дальнейших исследований в области происхождения и распространения воды во Вселенной.