Истоки нашей земной воды находятся в космосе. Но откуда именно поступала вода, оставалось загадкой. Согласно предыдущей теории, она прибыла на Землю на заключительном этапе формирования планеты 4,6 миллиарда лет назад с так называемыми астероидами типа С, которые наряду с углеродом содержат воду. Но исследования показывают, что земная вода имеет несколько иной состав: в ней немного больше дейтерия, то есть тяжелого изотопа водорода. Следовательно, часть нашей воды действительно поступает с астероидов типа С, но помимо этого должен быть еще один источник.
Исследование астероида
Команда Университета Глазго, возглавляемая Люком Дейли, возможно, определила этот источник. Вскоре после формирования нашей планеты космическая пыль выпала на Землю, принеся с собой содержащуюся в ней воду.
"Наше исследование предполагает, что солнечный ветер создал воду на поверхности крошечных крупиц пыли, и эта вода (изотопно более легкая) составляет, вероятно, остальную воду на Земле".
Соавтор исследования Филипп Бланд, Университет Кертина в Перте, Австралия
Астероид Итокава и солнце Фото: Университет Кертина
Дейли и его коллеги изучили пробы другого типа астероидов, так называемого S-типа, орбита которого ближе к Солнцу, чем у астероидов C-типа, и содержит в основном минерал силикат. Образцы, собранные японским космическим аппаратом с астероида Итокава, в 2010 г. доставлены на Землю. Чтобы обнаружить отдельные молекулы воды, ученые измерили атомную структуру проб, используя атомно-зондовую томографию.
"Томография атомного зонда дает нам возможность необычайно подробно разглядеть первые 50 нм поверхности крупинок пыли на Итокаве. Так мы смогли увидеть, что данный фрагмент края, выветрившегося в космосе, содержит достаточно воды. Если это предположить, то вода составит около 20 л / м3 породы".
Люк Дейли
Как солнечные ветры создают воду
"Солнечные ветры - это водородно-гелиевые потоки ионов, постоянно вытекающие из Солнца в космос. Когда эти ионы водорода попадают на безвоздушную поверхность, например на астероид или крупицу пыли, они проникают на несколько десятков нанометров вглубь поверхности, где способны подвергнуть влиянию химический состав породы. Со временем космическое выветривание под воздействием ионов водорода может лишить материалы породы такого количества атомов кислорода, которого достаточно для образования воды, содержащейся в минералах астероида".
Люк Дейли
Ключевой вывод исследователей: эта вода, созданная солнечным ветром еще в ранней Солнечной системе, была изотопно легкой.
"Это наводит на мысль, что мелкозернистая пыль, поднятая солнечным ветром и затянутая в формирующуюся Землю миллиарды лет назад, может быть источником недостающего водного резервуара планеты".
Люк Дейли
Источник воды в космических полетах?
Выводы Дейли и его коллег не только дают представление о первых днях существования нашей Земли. Они могут иметь значение для будущих космических миссий.
"Одна из проблем будущего освоения космоса человеком - как астронавтам найти достаточно воды, не беря ее с собой в путешествие, чтобы остаться в живых и выполнять свои задачи".
Хоуп Ишии, соавтор исследования, Гавайский университет в Маноа, Гонолулу
Ученый предполагает, что тот же процесс выветривания, который вызвал образование воды на Итокаве, в какой-то мере происходил и на объектах, где нет воздуха, например на Луне или астероиде Веста. В таком случае исследователи космоса смогут извлекать с поверхности планеты запасы пресной воды непосредственно из пыли и процессы, которые сформировали планеты, помогут поддерживать человеческую жизнь за пределами Земли.
Источник информации и фото:
Комментариев нет:
Отправить комментарий