Приветствую вас, уважаемые подписчики и читатели канала "Живой Космос".
Вы когда-нибудь задумывались откуда на нашей планете взялась вода, вода, без которой не могла бы существовать ни одна известная форма жизни? Ученые на протяжении долгого времени пытаются ответить на этот вопрос, но пока увы безрезультатно.
Вода покрывает две трети поверхности Земли, но по отношению к общей массе нашей планеты ее не очень то и много. Считается что первоначальная гидросфера, которая существовала на поверхности планетезималей, из которых и образовалась наша Земля, не могла сохранится из-за многочисленных столкновений этих тел во время зарождения Солнечной системы. Согласно этой теории, вода, которая покрывает нашу планету, должна была попасть к нам посредством других космических тел, которые столкнулись с Землей. Эти космические тела должны были образоваться за так называемой "снеговой линией". Эта условная граница расположена на удалении от Солнца, где водяной лед находится в стабильном состоянии и не сублимируется под воздействием солнечного тепла. В настоящее время "снеговая линия" нашей Солнечной системы находится на расстоянии 2,7 астрономических единиц, на границе Главного пояса астероидов.
Долгое время считалось, что кометы являются идеальными кандидатами для объяснения происхождения воды на Земле. Кометы содержат большое количество водяного льда, их очень много, а их эллиптические орбиты иногда пересекают внутреннюю часть Солнечной системы, поэтому всегда существует вероятность того, что в конечном итоге они столкнутся с Землей.
Эта гипотеза очень интересна, но как же ее подтвердить? Нужно сравнить соотношение дейтерия и обычного водорода в молекулах воды комет. Вся вода на нашей планете имеет средний уровень содержания дейтерия, который отличается от уровня дейтерия на других планетах Солнечной системы, где он был измерен.
Многие кометы при приближении к Солнцу, образуют один или несколько хвостов из пыли и газа, что облегчает изучение их состава. Изучая долгопериодические кометы, которые прилетели к нам из облака Оорта, ученые с удивлением обнаружили, что, вопреки предсказаниям, доля дейтерия в них была намного выше - чем в воде нашей планеты. Зонды, изучавшие комету Галлея, при ее пролете в 1986 году, также подтвердили это различие. Так что же было не так?
Возможно что кометы не были источником воды на Земле. Однако не все кометы одинаковы. Долгопериодические кометы, скорее всего, не могли принести воду на нашу планету, но возможно ученые вели свои поиски совсем не там где нужно. Внимание было переключено на изучение короткопериодических комет, также известных как кометы "семейства Юпитера". Гравитация этой гигантской планеты не позволила орбитам этих комет слишком сильно отклоняться от Солнца. В 2010 году зонд НАСА Deep Impact посетил короткопериодическую комету 103P/Hartley 2 и подтвердил, что содержание дейтерия в ней было похоже на земное. Казалось бы задача была решена? Но все было не так просто.
Наиболее исследованной на сегодняшний день является короткопериодическая комета 67P/Чурюмова-Герасименко, которую изучил европейский зонд "Розетта". Одной из главных задач данного космического аппарата было измерение содержания дейтерия на поверхности данной кометы, и, к всеобщему удивлению, оно очень сильно отличалось от земного. Поиски пришлось продолжить.
Затем ученые переключили свое внимание на астероиды. Хотя многие считают астероиды огромными булыжниками, на которых нет ни капли воды, существуют различные типы астероидов. Самыми интересными из них являются углеродистые астероиды. Эти тела не имеют льда на своей поверхности, но они содержат значительное количество воды, которая заключена в их минералах. Предполагается, эти астероиды могли доставить воду во время формирования нашей планеты. Проблема заключается в том, что доля воды в этих астероидах очень мала, поэтому Земле пришлось бы пережить множество столкновений с астероидами, чтобы обзавестись океанами. Но эта теория была не окончательной.
В 2002 году, была обнаружена активность короткопериодической кометы 133P/Эльст-Писарро. Но это не была обычная короткопериодическая комета. Это космическое тело находится в Главном поясе астероидов. Изначально его отнесли к астероидам (7968 Эльст-Писарро). Стоит отметить что граница между кометами и астероидами всегда была весьма условной, особенно после того как астероид 2060 Хирон проявил кометную активность.
Комета Эльст-Писарро стала первым космическим телом которое отнесли к кометам главного пояса. В настоящее время идентифицировано около 14 подобных комет, но считается что их гораздо больше. Эти кометы, длительное время находились в непосредственной близости от Солнца, поэтому на их поверхности очень мало льда, но его все же гораздо больше, чем воды в углеродистых астероидах. Кометы главного пояса, также называемые "активными астероидами", содержат около 20% воды, в то время как углеродистые астероиды - максимум 5%. Благодаря более близким орбитам, эти кометы могли сталкиваться с Землей гораздо чаще, чем кометы которые прилетели к нам из удаленных уголков нашей Солнечной системы. Кометы главного пояса являются идеальными кандидатами для объяснения того, откуда появилась вода на Земле.
Но как эти кометы попали в Главный пояс астероидов? Образовались ли они там, или переместились на свои нынешние орбиты? Известно что Юпитер и Сатурн мигрировали во время формирования Солнечной системы - сначала в сторону Солнца, а затем в противоположном направлении. В процессе миграции эти гиганты выталкивали ледяные тела во внутреннюю часть Солнечной системы. Однако остается еще много вопросов о кометах главного пояса. Где они на самом деле образовались? Как гравитация Юпитера изменила их орбиты? И, были ли они основным источником воды на нашей планете?
На эти, и многие другие вопросы ученым предстоит ответить. Ну а пока вода все еще хранит тайну своего образования.