Ученые исследовали метеорит LAR 12252, найденный в Антарктиде. Он относится к особому типу энстатитовых хондритов, которые образовались из того же вещества, что и Земля. LAR 12252 оказался богат водородом. Учитывая его вероятное сходство с ранней Землей, ученые пришли к выводу, что вода на Земле могла появиться естественным образом из исходного материала планеты, а не была доставлена позже астероидами. Результаты опубликованы в журнале Icarus.
Классическая теория предполагает, что вода на Земле появилась благодаря астероидам, которые столкнулись с планетой в первые 100 миллионов лет ее существования. Эта идея основана на данных о содержании определенных форм водорода в метеоритах (изотопный состав), который схож с земной водой в океанах. Эта теория объясняет, как вода могла появиться на молодой Земле, которая была слишком горячей, чтобы удерживать воду при формировании. Однако для доставки достаточного количества воды требовалась бы серия точных столкновений астероидов, что делает этот процесс маловероятным.
Ученые исследовали метеорит LAR 12252, чтобы понять, откуда взялась вода на Земле. Этот метеорит, найденный в Антарктиде, относится к редким энстатиновым хондритам. Такие метеориты формировались внутри орбиты Марса одновременно с Землей и другими каменистыми планетами. Иначе говоря, Земля и энстатиновые хондриты появились одновременно и из одинакового вещества. Поэтому подобные объекты могут быть полезным источником информации о составе ранней Земли.
Чтобы исследовать химический состав метеорита, ученые применили метод рентгеновской спектроскопии XANES. При этом методе на образец направляют рентгеновские лучи, и атомы в нем поглощают энергию по-разному в зависимости от того, какой это элемент, в какой химической форме он находится (например, оксид или сульфид) и как связан с другими атомами. Благодаря этому ученые могут точно определить, какие элементы есть в метеорите и в каком виде.
Ранее в ходе другой работы французская команда обнаружила следы водорода в органических веществах и некристаллических частях метеорита. Поэтому существовал вопрос: был ли водород на Земле изначально или его позднее принесли метеориты. В этом исследовании ученые из Оксфордского университета обнаружили высокое содержание сероводорода в матрице метеорита — тонкой крошечной структуре, окружающей хондрулы (шарики внутри метеорита).
Оказалось, что в матрице метеорита количество водорода было в пять раз выше, чем в некристаллических участках хондр. При этом в трещинах и зонах с признаками земного загрязнения (например, ржавчиной) водород практически отсутствовал. Так как матрица энстатинового хондрита схожа с ранней Землей, ученые пришли к выводу, что материал, из которого собиралась наша планета, был значительно богаче водородом, чем считалось ранее. Это означает, что уже на этапе формирования Земля имела достаточно водорода для образования воды.
«Важнейший вопрос для ученых заключается в том, как Земля стала выглядеть так, как выглядит сегодня. Теперь мы думаем, что материал, из которого построена наша планета, который мы можем изучить с помощью этих редких метеоритов, был намного богаче водородом, чем мы думали ранее. Это открытие подтверждает идею о том, что образование воды на Земле было естественным процессом, а не случайностью, когда астероиды с молекулами воды бомбардировали нашу планету после ее образования», — отметил Джеймс Брайсон из Оксфордского университета.
Автор: Оксана Гриценко.
Подписывайтесь на InScience.News в социальных сетях: ВКонтакте, Telegram, Одноклассники.
