Когда на Земле появилась вода?

Оглядываясь назад на происхождение нашего мира миллиарды лет назад, мы видим, как небесные тела начали формироваться в гигантском, вращающемся диске из пыли, газа и каменистых обломков, который вращался вокруг нашего Солнца. Этот удивительный процесс, известный как аккреция, постепенно привел к появлению планет, лун и астероидов, населяющих наш космический ландшафт. Однако, до сих пор ученые продолжают исследовать и бороться с пониманием сложных процессов, которые привели к рождению планеты Земля.

Изучение магмы, расплавленной или полурасплавленной природной породы, которая выходит из глубины земного ядра, является одним из основных методов, которые исследователи используют для понимания формирования Земли. Образцы магмы содержат химические сигнатуры, которые ведут хронику рождения нашей планеты, детализируя время и природу составных материалов, которые способствовали формированию Земли. Это похоже на то, как окаменелости дают нам подсказки о биологическом прошлом Земли.

Недавнее исследование, проведенное Калифорнийским технологическим институтом, раскрывает новую главу в истории создания нашей планеты. Исследователи Франсуа Тиссо и Иганг Чжан из Университета Китайской академии наук, вместе с аспирантом Вейи Лю из Калифорнийского технологического института, провели революционное исследование, опубликованное в журнале Science Advances. Их работа показывает, что ранняя Земля была создана из горячих и пересохших материалов, а вода появилась относительно поздно в истории формирования планеты.

Образцы магмы из мантии Земли, которые пробиваются на поверхность в результате вулканических извержений, играют важную роль в исследовании формирования Земли. Хотя люди еще не придумали способ физически проникнуть в сердце нашей планеты, глубоко в мантии Земли горные породы могут достичь поверхности, принося с собой важные образцы.

Анализируя магмы различной глубины, ученые могут получить информацию об отчетливом химическом составе слоев Земли. Формирование Земли было длительным процессом, в котором материалы постепенно соединялись воедино в течение огромного промежутка времени. В ходе исследования команда ученых обнаружила, что ранняя Земля в основном состояла из высушенных каменистых веществ. Это открытие указывает на отсутствие таких летучих веществ, как вода и йод, в ранней Земле. Образцы верхней мантии содержали более высокую долю летучих веществ, в три раза больше, чем в нижней мантии.

Вейи Лю разработал модель, основанную на этих химических соотношениях, которая показывает, что Земля первоначально сформировалась из засушливых каменистых материалов, и значительное вливание летучих веществ, необходимых для жизни, произошло в течение последних 15 процентов формирования Земли.

Это открытие меняет наше представление о происхождении и развитии Земли. Раньше мы считали, что вода была присутствовала на Земле с самого начала ее формирования. Однако новые исследования показывают, что вода появилась относительно поздно в истории планеты. Это открывает новые возможности для изучения процессов, которые привели к появлению жизни на Земле.