Прошло исследование: куда спарилась значительная часть воды с древней 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 с подробным описанием результатов нового исследования была 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. Исследователей 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, эффективно 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 определенные элементы, включая 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 интегрированную по времени 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 бесчисленное количество раз.

Гаргано и его коллеги применили другой подход, сосредоточившись на изотопах кислорода, а не на «металлолюбивых» трассерах, которые составляют наибольшую массовую долю горных пород. Тройной изотопный состав кислорода также может быть использован для разделения двух противоречащих друг другу характеристик, которые часто путают в лунном реголите: добавление ударного материала и влияние испарения, вызванного ударом, на изотопный состав. 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 количеством. Хотя океаны покрывают более 71% поверхности Земли, сама вода составляет лишь около 0,023% от общей массы Земли. Тем не менее, это все равно составляет примерно 1,46 секстиллиона килограммов. Хотя метеориты могли доставить лишь ничтожную часть этой воды, их вклад в образование Луны мог быть очень важным.

Соавтор исследования Джастин Саймон из подразделения ARES НАСА пояснил, что результаты не говорят о том, что метеориты не доставляли воду. Они говорят о том, 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 обычно встречаются в сильно изрытых кратерами полярных регионах. По этой причине НАСА и другие космические агентства, в частности 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 все необходимое: от питьевой воды и орошения для сельскохозяйственных культур до защиты от радиации и средств для производства жидкого водорода и кислорода в качестве топлива, пишет источник.

Читайте также:

• Вильфанд дал точный прогноз: Аномально морозная погода сохранится в большинстве регионов РФ
• Без этого не смеет начинать день: Что Кейт Миддлтон обязательно готовит на завтрак
• Кладу кухонную губку в морозилку - теперь делаю так постоянно: годный лайфхак для всех хозяек
• Не надо хвалиться такими вещами даже перед самыми родными: запомните навсегда этот простой совет мудреца Омара Хайяма
• Такие товары с 24 января не стоит заказывать и выкупать на Wildberries, Ozon и AliExpress — совет экспертов