Исследователи рассказали, откуда на Земле вода
Согласно новой работе Аната Шахара из научного центра Карнеги и Эдварда Янга и Хильке Шлихтинг из Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе, вода на Земле могла образоваться в результате взаимодействия между богатыми водородом атмосферами и магматическими океанами. Результаты исследования опубликованы в журнале Nature.
На протяжении десятилетий все, что ученые знали о формировании планет, основывалось главным образом на исследованиях Солнечной системы. Однако бурный рост исследований экзопланет за последнее десятилетие привел к появлению нового подхода к моделированию эмбрионального состояния Земли.
«Открытия экзопланет позволили нам гораздо лучше понять, насколько часто только что сформировавшиеся планеты окружены атмосферами, богатыми молекулярным водородом, H2, в течение первых нескольких миллионов лет их роста», – объяснил Шахар. – «В конце концов эти водородные оболочки рассеиваются, но они оставляют свои отпечатки на составе молодой планеты».
Используя эту информацию, исследователи разработали новые модели формирования и эволюции Земли, чтобы выяснить, можно ли воспроизвести отличительные химические свойства нашей родной планеты.
С помощью моделирования исследователи смогли продемонстрировать, что на ранних этапах существования Земли взаимодействие между океаном магмы и протоатмосферой молекулярного водорода могло привести к возникновению некоторых характерных черт Земли, таких как обилие воды и ее общее окисленное состояние.
Взаимодействие между океаном магмы и атмосферой в моделируемой «молодой Земле» привело к перемещению больших масс водорода в металлическое ядро, окислению мантии и образованию большого количества воды.
Исследователи обнаружили, что даже если бы весь скальный материал, который образовал растущую планету, был полностью сухим, эти взаимодействия между атмосферой молекулярного водорода и океаном магмы привели бы к образованию большого количества воды. По словам ученых, возможны и другие источники воды, но они не являются необходимыми для объяснения нынешнего состояния Земли.
