2887
Учені повідомили, що принаймні частина води на межі Сонячної системи не схожа на ту, що є на Землі. У кількох частинках пилу, які потрапили на нашу планету з поясу Койпера, збереглися сліди води з відбитком первинних хімічних процесів. Це вказує на те, що запас води на околиці Сонячної системи залишився незмінним і не зазнав змін, які відбувалися ближче до Сонця.
Дослідження під керівництвом планетолога Ліндсі Келлера з Космічного центру імені Ліндона Джонсона NASA Келлер назвав «вагомим доказом існування за орбітами газових гігантів великого резервуару важкої води, який був значною мірою ізольований від речовини внутрішньої частини Сонячної системи».
Пояс Койпера розташований за орбітою Нептуна, на відстані 30 астрономічних одиниць від Сонця, тобто в 30 разів далі від зірки, ніж Земля. Досліджувати його складно: лише деякі апарати змогли туди дістатися.
Пил, що прибуває з далечини
Однак не все, що є в поясі Койпера, залишається там назавжди. Сонячна система буквально заповнена космічним пилом, і щороку на Землю випадає близько 5200 тонн цієї речовини. Келлер та його колеги виявили 12 таких частинок розміром від 10 до 30 мікрометрів у зразках, зібраних у стратосфері за допомогою висотних літальних апаратів NASA.
Ці частинки виявилися надзвичайно багатими на вуглець: його вміст у них приблизно вчетверо вищий, ніж у деяких вуглецевих метеоритах. Крім того, у них знайшли глинисті мінерали, які дали змогу зробити висновки про історію пилинок.
Багато з цих частинок містять глини, зокрема сапоніт і серпентин, а також інші гідратовані мінерали. Вони утворюються внаслідок хімічної взаємодії води з іншими мінералами, що змінює їхній склад. Отже, у далекому минулому всередині батьківських тіл цих пилинок мала існувати рідка вода.
Сьогодні пояс Койпера є замерзлою областю. Водночас у минулому радіоактивний розпад або тепло, що виділялося під час зіткнень, могли розігріти надра деяких крижаних об’єктів настільки, що вода переходила в рідкий стан і вступала в реакцію з навколишніми гірськими породами.
Ізотопний «відбиток» давньої води
Сама вода давно зникла, але мінерали в 12 пилинках зберегли частину кисню, що колись входив до складу її молекул. Кисень існує у вигляді кількох ізотопів, які відрізняються кількістю нейтронів в атомних ядрах. Найпоширенішим є кисень-16 із вісьмома протонами та вісьмома нейтронами. Існують також два важчі стабільні ізотопи: кисень-17 (вісім протонів і дев’ять нейтронів) та кисень-18 (вісім протонів і десять нейтронів).
Співвідношення цих ізотопів може залежати від того, де і як утворилася речовина, тож воно стає своєрідним «хімічним відбитком» її історії. Аналізуючи ізотопний склад кисню в пилових частинках, Келлер та його колеги виявили незвично високий вміст важчих ізотопів. Відтворивши хімічні реакції, у результаті яких утворилися гідратовані мінерали, дослідники змогли оцінити ізотопний склад води, що брала в них участь.
Учені з’ясували, що мінерали успадкували важчі ізотопи кисню з води, яка, судячи з усього, була надзвичайно багатою на них. Це дало змогу зберегти відбиток стародавнього резервуара, що існував у зовнішній частині Сонячної системи мільярди років тому.
Цей склад відрізняється від складу води у вуглецевих метеоритах, які сформувалися в інших областях ранньої Сонячної системи. Тож вода в далекому поясі Койпера належала до окремого резервуара, який залишався значною мірою ізольованим від процесів перемішування та хімічних змін ближче до Сонця.
Джерело: zn.ua
