Это говорит о том, что почти все запасы воды на Земле могли образоваться из органического вещества.
Значительная часть запасов воды на Земле могла появиться не из комет или астероидов, а в результате разложения сложных органических молекул в первые эпохи существования планеты. К такому выводу пришли японские планетологи, которые при нагреве в лаборатории образцов искусственного аналога органики из межзвездных газопылевых облаков получили воду и нефть. Описание их исследования опубликовал научный журнал Scientific Reports.
«Наши опыты показывают, что источником воды для нашей планеты могла быть органическая материя, которая существовала в ближайшей к Земле части Солнечной системы. Кроме того, мы открыли возможный абиотический источник формирования нефти. Анализ органики с астероида Рюгу, которую зонд «Хаябуса-2″ доставит в конце этого года, поможет нам проверить эти теории», – рассказал один из авторов работы, профессор Университета Хоккайдо (Япония) Акира Кути.
Планетологи считают, что в первые мгновения существования Земли на ней не было значительных запасов воды. Это связано с тем, что молекулы этого вещества должно было или разрушать ультрафиолетовое излучение юного Солнца, или уносить в открытый космос еще до того, как сформировался зародыш нашей планеты.
Большинство исследователей предполагает, что современные запасы воды и органики попали на нашу планету уже после возникновения Земли – либо с астероидами, которые «бомбардировали» поверхность планеты, либо с кометами. Сейчас ученые больше склоняются ко второй версии. Однако она пока не может объяснить, почему запасы воды на Земле в несколько раз меньше того, что предсказывает моделирование.
По итогам нового исследования Кути и его коллеги нашли другое объяснение тому, как вода могла появиться на поверхности Земли. В ходе работы они экспериментировали с аналогами органической материи из межзвездных газопылевых облаков. По своему составу она похожа на первичную материю Солнечной системы, из которой предположительно сформировались все ее планеты, кометы и астероиды.
Органическое происхождение воды
Помимо воды, угарного газа и аммиака, в частицах этой материи было большое количество углеводородов и другой органики. В прошлом ученые не рассматривали ее в качестве возможного источника воды, так как считали, что запасы подобной материи были относительно небольшими.
Изучение кометы Чурюмова – Герасименко, а также астероидов Бенну и Рюгу, которые предположительно состоят из первичной материи Солнечной системы, показало, что это далеко не так. Воды в них почти не оказалось, но подобных органических соединений при этом было достаточно много.
Эта особенность астероидов и комет натолкнула японских планетологов на мысль оценить, как много воды может возникать в ходе простейших реакций между этой органикой и другими веществами. Для этого они нагревали небольшие образцы искусственного аналога межзвездной органики, плавно повышая температуру с отметки в 24 до 300–400 °С.
Эти опыты показали, что при относительно низких температурах (не более 150 °С) протопланетная материя почти не меняла своих свойств, кроме цвета. При температуре больше 150 °C она разделилась на две жидкости с разными свойствами. Одна была прозрачной и текучей, а вторая – черной и вязкой.
Изучив их химический состав, ученые обнаружили, что первая была почти на 100% чистой водой, а вторая – своеобразным аналогом нефти, который состоял из различных твердых и жидких предельных, непредельных и ароматических углеводородов. Чтобы проверить достоверность результатов, ученые повторили эти опыты, увеличив количество протопланетной материи.
Как именно возникает вода при ее нагреве, планетологи пока не знают. Однако сам факт ее существования говорит о том, что вода могла появиться на поверхности Земли и без участия комет и астероидов. Первые образцы первичной материи Солнечной системы, которые в ближайшие годы доставят на Землю зонды OSIRIS-REx и «Хаябуса-2″, дадут окончательный ответ на этот вопрос, заключают Кути и его коллеги.
Источник: https://nauka.tass.ru/nauka/8996235
