Ученых уже давно занимал парадокс: отчего большая часть Земли покрыта водой, в то время как сама вода составляет менее процента от общей массы планеты? Ребекка Мартин и Марио Ливио из Научного института космического телескопа в Балтиморе (США) провели исследование, в результате которого, возможно, была найдена причина загадочного противоречия.
Ранее предполагалось, что Земля сформировалась во внешней части так называемого протопланетного диска Солнечной системы, насыщенной водным льдом, за пределами так называемой "снежной линии". В таком случае она должна была представлять собой водный мир, этакий "Солярис". Однако этого не случилось. Более того — эксперты считают, что и вода на нашей планете появилась лишь благодаря кометной бомбардировке. Даже океаны маленькой Европы, спутника Юпитера, содержат вдвое больше воды, чем земные моря…
"Снежной линией" называют зону Солнечной системы, пролегающую в районе пояса астероидов. Излучение Солнца там в пять-шесть раз слабее, чем вблизи Земли, и потому не способно испарить водный лед с поверхности космических тел. Специалисты долго считали, что до рассеивания протопланетного облака "снежная линия" должна была находиться гораздо ближе к Солнцу — и даже не потому, что газы протопланетного облака должны были рассеивать излучение светила, а по той простой причине, что на заре своей молодости Солнце грело на 20-30 процентов слабее, чем в наши дни. Так что "линия снегов" должна была находиться ближе к звезде, чем сейчас.
Однако Ребекка Мартин и ее коллеги считают, что эта линия за весь период существования Солнечной системы всегда располагалась на расстоянии не далее 1,5-2 астрономических единиц от Солнца. При этом ни Земля, ни такие планеты, как Марс, Венера и Меркурий никогда не попадали за пределы "снеговой линии", поэтому в их составе так мало воды.
Если следовать стандартной модели образования планет, то 4,5-4,6 миллиарда лет назад газопылевой диск вокруг Солнца был полностью ионизированным. При этом часть его вещества постоянно падала на Солнце (подобно тому как это происходит в аккреционном диске), благодаря чему масса Солнца постепенно увеличивалась, а сам диск существенно разогревался. Из-за этого разогрева "линия снегов" могла располагаться лишь на приличном удалении от светила — до 1,6 миллиарда километров.
Однако со временем диск начал рассасываться, вещество перестало падать на Солнце, и разогрев уменьшается почти до нуля. Это способствовало продвижению "снеговой линии" ближе к Солнцу. Когда же протопланетное облако полностью рассосалось, "снеговая линия" вновь сместилась в район пояса астероидов.
Тем не менее, на заре зарождения Солнечной системы Солнце светило еще слишком слабо, чтобы ионизировать своим излучением протопланетный диск. Но если он был ионизирован не полностью, то неионизированный газ не мог падать на поверхность светила, а следовательно, вокруг него на дистанции от 0,1 до нескольких астрономических единиц должна была образоваться "мертвая зона", попадая в которую, вещество не могло продвигаться дальше к Солнцу.
По мере накопления в этой зоне вещества росла его удельная плотность, что привело к гравитационным эффектам, сконцентрировавшим газопылевой материал в протопланетные образования (планетезимали), среди которых была и наша Земля. В процессе сжатия материя в "мертвой зоне" сильно нагрелась, что способствовало интенсивному испарению водного льда. Именно тогда будущие планеты лишились большей части воды.
Если все происходило именно так, это объясняет, почему состав воды в хондритах, из которых, как считается, состоит наша планета, не соответствует составу основного количества воды на ней (в частности, она отличается по содержанию изотопов дейтерия), зато он идентичен водному составу комет и астероидов.
По мнению Мартин и Ливио, в незапамятные времена Земля была очень сухой наподобие нынешней Венеры, а воду на нее занесли тела, прибывшие из космоса — например, кометы.
Это подтверждает и тот факт, что старейшие земные породы (возрастом в 4,3-4,4 миллиарда лет) содержат значительное количество воды, которого, по мнению сотрудников Института космического телескопа, просто не могло быть на планете до начала поздней кометной бомбардировки. Так как все биологические существа состоят в основном из воды, то можно сделать вывод, что и жизнь на Земле имеет космическое происхождение.
Ирина Шлионская
Источник: pravda.ru.
Рейтинг публикации:
|
