2844
Нове дослідження перевіряє сценарій, за яким вода на Землі могла з’явитися не лише завдяки крижаним частинкам із далеких регіонів, а й унаслідок хімічної реакції між силікатними породами та воднем. Роботу провела аспірантка Сусміта Гарай разом із професором Закарі Шарпом, який очолює відділення наук про Землю та планети, і Пітером Олсоном.
Як камінь і водень дали воду?
Одна з провідних гіпотез стверджує, що воду на Землю принесли крижані часточки, які утворилися в холодних регіонах ранньої Сонячної системи. Проте залишаються питання: як вони подолали такі відстані і чи пояснює ця версія хімічний склад планети. Тому науковці вирішили перевірити інший варіант.
Дослідники перевіряли, чи можуть силікатні породи із залізом реагувати з воднем в умовах, схожих на ті, що були під час формування планет. Зразки нагрівали до температури від 1200 до 1400 градусів Цельсія, а експерименти тривали від 15 хвилин до трьох годин. Частину зразків обдували воднем, а інші нагрівали в гелії для порівняння.
Результати виявилися показовими. У дослідах із воднем майже 80 відсотків оксиду заліза перетворилося на металеве залізо, а побічним продуктом стала водяна пара. Водень вступав у реакцію з киснем, який був зв’язаний із залізом у породах. У гелії такої реакції не було.
Професор Закарі Шарп наголосив, що для оцінки того, чи може «дощ із камінців» бути джерелом води, довелося створити та провести дуже складні високотемпературні експерименти. Його колега доктор Гарай з’ясувала, що вода утворюється лише за кілька хвилин у високотемпературному середовищі ранньої атмосфери Землі.
Що це означає для пошуку життя?
Щоб ця хімічна реакція наповнила планету водою, породи і водень мали зустрітися за відповідних умов. Це могло відбуватися під час так званої акреції камінців, коли дрібні кам’янисті частинки збираються разом і формують велике тіло. Коли планета, що зростала, стала достатньо масивною, навколо неї могла з’явитися гаряча атмосфера з високим тиском, багата на водень. Силікатні камінці, що падали крізь неї, вступали в реакцію, яку вдалося перевірити в лабораторії.
Шарп пояснює, що попередні ідеї потребували зовнішнього джерела води, зокрема комет чи метеоритів. Новий механізм, за його словами, показує, що воду мала б отримати практично будь-яка планета розміром із Землю. Екстраполяція результатів дає підстави вважати, що таким шляхом могли утворитися сотні великих осередків води.
Якщо подібні умови виникали навколо інших кам’янистих планет, така реакція може бути поширеним шляхом до води на землеподібних світах за межами Сонячної системи. Ідея акреції камінців з’явилася лише близько десяти років тому, але, як зазначають автори, вона вирішує багато проблем у теорії формування планет. Шарп додав, що тепер видно: вона також може пояснити, чому наша планета придатна для життя. Тому, на його думку, цілком розумно очікувати, що інші тіла розміром із Землю біля інших зірок мають воду і, можливо, життя.
Водночас експерименти лише доводять, що такий механізм можливий. Щоб визначити, яка частка земної води справді утворилася саме так, потрібні додаткові дослідження.
Джерело: 24tv.ua
