Химический след в лунных породах говорит о том, что оба небесных тела были наполнены водой в «момент» своего рождения.
Изучение химического состава лунных пород показало: при формировании Земли на ней уже была вся её вода вопреки гипотезе о том, что драгоценная жидкость была занесена сотни миллионов лет спустя кометами и астероидами.
А обнаружение общих истоков воды на Земле и Луне поднимает новые вопросы о происхождении нашего естественного спутника.
Инфракрасная карта Луны. Вода отмечена синим. (Изображение ISRO / NASA / JPL-Caltech / Brown Univ. / USGS.)
Геохимик Альберто Сааль из Университета Брауна (США) и его коллеги отталкивались от результатов многочисленных исследований (в том числе их собственных), которые выявили присутствие существенного количества воды внутри Луны. В поисках воды учёные положились на её химический след — относительное количество водорода и дейтерия (изотопа водорода с одним лишним нейтроном в атомном ядре).
Изучив лунные образцы, привезённые экипажами космических кораблей «Аполлон-15» и «Аполлон-17», специалисты обнаружили, что отношение дейтерия к водороду в них совпадает с таковым в углеродсодержащих хондритах, в числе которых — самые примитивные метеориты, известные землянам. Аналогичным отношением обладает земная вода. Отсюда вывод о едином источнике для того и другого.
Общепринятая теория гласит, что около 4,5 млрд лет назад Земля столкнулась с объектом, размерами напоминавшим Марс, результатом чего стал выброс на орбиту некоторого количества материала, из которого впоследствии сформировалась Луна. А данные нового исследования проще всего объяснить тем, что к тому времени на Земле уже была вода. Она не могла быть занесена позднее, так как Луна быстро приобрела твёрдую, непробиваемую оболочку — литосферу.
Однако некоторые планетологи считают, что из-за тепла, произведённого столкновением, вся вода, которую Земля передала будущей Луне, должна была выкипеть. И тогда результаты исследования говорят о том, что мы не знаем чего-то очень важного из истории образования Луны, подчёркивает соавтор Эрик Хаури из Института Карнеги (США).
Эта дилемма известна давно, предложен целый ряд её решений. Например, комбинация тяготения на поверхности Земли и быстрого формирования Луны, на которое ушло всего-то около 100 лет, могла не дать воде испариться, полагает Робин Кануп из Юго-Западного исследовательского института (США), не принимавшая участия в исследовании.
Совпадение изотопного состава земной и лунной воды с одной стороны и углеродсодержащих хондритов с другой не только поднимает новые вопросы о формировании Луны, но и поддерживает экстравагантную теорию эволюции внутренней Солнечной системы, отмечает г-на Сааль. Согласно модели «большого отклонения» (grand tack), младой Юпитер на время вошёл во внутреннюю часть Солнечной системы и дестабилизировал орбиты богатых водой углеродсодержащих хондритов, которые некогда находились ещё дальше, чем места образования Юпитера и Сатурна. В результате некоторые из этих тел могли приблизиться к Солнцу и стать частью того материала, из которого сформировались Земля и её соседи.
Результаты исследования опубликованы в журнале Science.
Подготовлено по материалам Nature News.
Воду на Землю и Луну занесли астероиды
Ученые установили, что молекулы воды на нашей планете и ее спутнике имеют одно происхождение
13 мая, 05:34 | Марина ИЛЬИНА
ФОТО: ИТАР-ТАСС
Вода на Земле и Луне появилась в результате столкновения с астероидами. К такому выводу пришли американские ученые из Университета Брауна (штат Род-Айленд), исследовавшие состав образцов глубинной мантии Луны и установившие, что молекулы воды на нашей планете и ее спутнике идентичны и имеют одно и то же происхождение.
Ранее предполагалось, что Луна откололась от Земли на этапе формирования Солнечной системы (более 4,5 млрд лет назад) в результате столкновения с кометой, сравнимой по размерам с Марсом. Ученые считали, что вследствие этого столкновения образовались ударная и тепловая волны такой силы, что из-за поднявшейся температуры вся вода на Луне испарилась и планета осталась совершенно сухой.
Однако последние исследования показали, что на Луне, так же как и в ее глубинной мантии, присутствует вода. Кроме того, ученые утверждают, что жидкость на спутнике Земли была там все время. "Самое простое объяснение, которое мы нашли - это то, что до удара вода уже была на прото-Земле. Некоторые молекулы уцелели при столкновении, что мы и наблюдаем в образцах", - цитирует Daily Mail специалиста по геологии и автора исследования Альберто Саала.
Исследования, проведенные в 2011 г., показали, что в коре спутника Земли содержится в 100 раз больше воды, нежели считалось прежде. Далее им предстояло установить происхождение этой жидкости.
Кометы и метеориты, как известно, содержат воду и другие летучие вещества, но большинство из них образуются в дальних уголках Солнечной системы, на границах так называемого Облака Оорта - области, которая служит источником долгопериодических комет. Так как они образуются далеко от Солнца, у них, как правило, соотношение водорода намного больше, чем в недрах Луны.
"Сами измерения были очень трудными. Но новые данные доказывают, что углеродосодержащие каменные метеориты - общий источник летучих веществ на Земле и Луне, и, возможно, всей Солнечной системе", - отметили ученые. Последние исследования, по словам Саала, установили, что до 98% воды на Земле также происходит из примитивных метеоритов, то есть во время столкновения Земля передала часть жидкости Луне. Тем не менее, добавили ученые, вопрос о том, как вода смогла пережить удар и тепловую волну, остается открытым.
http://www.utro.ru/articles/2013/05/13/1118186.shtml
Источник: compulenta.computerra.ru.
Рейтинг публикации:
|
