Прошло исследование: ученые раскрыли тайну исчезновения воды с ранней Земли

Долгое время ученые предполагали, что вода на Земле была доставлена астероидами и кометами миллиарды лет назад. Это совпадало с поздней интенсивной бомбардировкой (примерно от 4,1 до 3,8 миллиардов лет назад), периодом, когда планеты и тела Солнечной системы подвергались гораздо более частым столкновениям. Согласно этой теории, планеты внутренней части Солнечной системы не могли удерживать летучие элементы, такие как вода, из-за своей близости к Солнцу. Однако недавние результаты анализа лунных пород и реголита, доставленных миссиями «Аполлон», поставили под сомнение это предположение. Статья опубликована в журнале Proceedings of the National Academy of Science (PNAS).

После изучения большого количества лунных образцов с использованием высокоточной тройной изотопной системы кислорода исследователи из Ассоциации космических исследований университетов (USRA) пришли к выводу, что метеориты, попавшие в результате поздней интенсивной бомбардировки, могли обеспечить лишь небольшую часть земной воды. Работу возглавлял Тони Гаргано из Лунного и планетарного института (LPI) USRA и Университета Нью-Мексико (UNM). Данные о лунной поверхности устанавливают жесткий предел для поступления летучих веществ, даже по самым оптимистичным оценкам.

На Земле движение тектонических плит постоянно обновляет поверхность, стирая все следы древних столкновений. Но на Луне, которая безвоздушна и не подвергалась геологической активности миллиарды лет, геологическая летопись со времен поздней тяжелой бомбардировки тщательно сохранилась. В течение десятилетий ученые анализировали образцы, доставленные астронавтами «Аполлона», чтобы расшифровать эту историю, используя сидерофильные элементы, которые в изобилии присутствуют в метеоритах, но в малом количестве встречаются в силикатной коре Луны.

Это довольно сложная задача из-за особенностей реголита, который может плавиться и испаряться в результате ударов, а также многократно перерабатывать отложенные материалы. Гаргано пояснил, что лунный реголит — одно из редких мест, где можно интерпретировать запись того, что сталкивалось с окрестностями Земли на протяжении миллиардов лет. Изотопный состав кислорода позволяет извлечь сигнал от ударного объекта из смеси, которая плавилась, испарялась и перерабатывалась.

Гаргано и его коллеги сосредоточились на изотопах кислорода, а не на «металлолюбивых» трассерах. Тройной изотопный состав кислорода может быть использован для разделения двух характеристик в лунном реголите: добавление ударного материала и влияние испарения, вызванного ударом. Измерив отклонения в изотопах кислорода в лунных образцах, команда обнаружила, что по меньшей мере 1% их массы состоял из ударного материала, вероятно, из углеродистых метеоритов, которые частично испарились при ударе.

На основании этого они установили верхние пределы количества воды, доставленной в систему Земля-Луна ударными метеоритами, показав, что со времени поздней интенсивной бомбардировки было доставлено лишь ничтожно малое количество воды по сравнению с существующим на Земле. Хотя океаны покрывают более 71% поверхности Земли, сама вода составляет лишь около 0,023% от общей массы планеты. Тем не менее, это все равно составляет примерно 1,46 секстиллиона килограммов.

Соавтор исследования Джастин Саймон из подразделения ARES НАСА пояснил, что результаты не говорят о том, что метеориты не доставляли воду. Они показывают, что долгосрочная история наблюдений на Луне делает крайне маловероятным, что поздние метеориты могли быть основным источником океанов Земли.

В настоящее время запасы воды на Луне в основном сосредоточены в постоянно затененных областях, которые встречаются в полярных регионах. По этой причине НАСА и другие космические агентства, включая Европейское космическое агентство, Китайское пилотируемое космическое агентство и Роскосмос, планируют создать жилые модули в бассейне Южного полюса-Эйткена. Быстрый доступ к водяному льду необходим для обеспечения устойчивого присутствия человека, предоставляя питьевую воду, орошение для сельскохозяйственных культур, защиту от радиации и средства для производства жидкого водорода и кислорода в качестве топлива, пишет источник.

Читайте также:

• Кому прилетит прибавка 13 000 рублей к пенсии: повышения начнутся уже в феврале
• Штраф за эти нарушения в сфере мобильной связи вырастет – проект внесен в Госдуму
• Решение принято с января: Штрафы за перевозку детей без автокресел удвоили
• Штраф за голосовое оскорбление в мессенджере реален: что думают россияне
• Выплату пенсий приостановят на полгода - кого лишат денег с 1 февраля 2026 года