Истинный источник воды на Земле может сильно отличаться от того, что о нем думаете вы

Ничто на Земле не может жить без воды. Поэтому происхождение воды на Земле - это происхождение жизни в Солнечной системе (и во Вселенной), как мы ее знаем.

Выяснение того, где и как наш мир получил воду, может стать ключом к поиску жизни на других планетах, но на самом деле мы не знаем наверняка, откуда она взялась.

Тем не менее, принято считать, что одним из возможных механизмов доставки воды была бомбардировка водоносными астероидами и кометами, когда Земля, какой мы ее знаем сегодня, была намного моложе.

Однако новый анализ пород, собранных с Луны и доставленных на Землю во время полета "Аполлона", показывает, что на самом деле это может быть не так.

По мнению группы исследователей из Ливерморской национальной лаборатории Лоуренса, наиболее вероятное объяснение заключается в том, что Земля сформировалась вместе с водой. Другими словами, она была здесь с самого начала.

"Земля либо родилась с той водой, которая у нас есть, либо на нас упало что-то, что было в основном чистой H2O, без всего остального", - объясняет космохимик Грег Бреннека из LLNL.

"Эта работа исключает метеориты или астероиды как возможные источники воды на Земле и указывает на вариант "родиться с ней"".

Луна может показаться странным местом для поиска земной воды. Она пыльная, сухая и совсем не влажная.

Однако, как оказалось, Луна - отличное место для изучения истории Земли. Луна образовалась, когда два массивных объекта - один размером примерно с Марс, а другой чуть меньше нашего мира - столкнулись и превратились в сгустки, которые стали Землей и ее Луной.

Память Земли об этом событии выветрилась со временем, но поскольку на Луне нет тектоники плит или погоды, геологические свидетельства не стираются таким же образом.

Это не означает, что там вообще нет никаких процессов. Удары других объектов и предыдущая вулканическая активность могут изменить лунную поверхность. Однако в коллекции "Аполлона" есть образцы, которые остались относительно неизменными.

Согласно гипотезе гигантского удара, гигантское столкновение 4,5 миллиарда лет назад привело к истощению летучих веществ на Земле и Луне.

Вот почему, согласно этой модели, Луна такая сухая; и, по сравнению с другими объектами Солнечной системы, где есть вода, большая часть Земли тоже довольно сухая, особенно если принять во внимание ее размеры.

Чтобы понять историю системы Земля-Луна до гигантского столкновения, команда исследовала три лунных образца, кристаллизовавшихся 4,3-4,35 миллиарда лет назад, изучая два изотопа: летучий и радиоактивный изотоп рубидий-87 (87Rb) и изотоп, в который он распадается, стронций-87 (87Sr).

Последний, в частности, считается хорошим прокси для понимания долгосрочного летучего бюджета Луны, а относительное содержание умеренно летучих элементов, таких как рубидий, отражает поведение более летучих видов, таких как вода.

Интересно, что анализ, проведенный командой, показал, что в системе Земля-Луна было очень мало 87Sr, даже до гигантского столкновения. Это говорит о том, что и прото-Земля, и импактор Тейя были сильно обеднены летучими элементами, что позволяет предположить, что обеднение летучими элементами не было результатом гигантского удара.

Это означает, что различное распределение летучих элементов на Земле и Луне было унаследовано от Земли и Тейи, что может объяснить, почему Земля более влажная. Это также предполагает, что оба тела, вероятно, сформировались в одном и том же регионе Солнечной системы, а не Тейя сформировалась дальше и мигрировала внутрь, и что столкновение не могло произойти раньше, чем 4,45 миллиона лет назад.

Хотя это ставит под сомнение некоторые общепринятые взгляды на формирование Земли и Луны, это хорошо объясняет происхождение летучих веществ в системе Земля-Луна, говорят исследователи. Это объясняет различия в пропорциях летучих веществ и сходство в соотношении изотопов.

"Существует всего несколько типов материалов, которые могли объединиться для создания Земли и Луны, и они не были экзотическими", - объясняет космохимик Ларс Борг из LLNL.

"Скорее всего, они были просто крупными телами, сформировавшимися примерно в одной и той же области и случайно столкнувшимися друг с другом чуть более чем через 100 миллионов лет после образования Солнечной системы... но, к счастью для нас, они именно так и поступили".

Исследование было опубликовано в журнале PNAS.