Образцы грунта, взятые астронавтами полвека назад, вложили еще один важный кирпич в здание научной картины мира: гипотеза о том, что Земля исходно была сухой, не стыкуется с фактами. Похоже, идею о невозможности сохранения большого количества воды на «теплых» планетах придется пересмотреть.
Средняя равновесная температура в Солнечной системе выше нуля по Цельсию практически до Главного пояса астероидов. Эту линию еще называют «снеговой»: дальше нее снег и лед на небесных телах сохраняются долго, а вот ближе — легко испаряются. Поэтому многие ученые десятки лет считали, что древняя Земля, Марс и тем более Венера с Меркурием не могли иметь воды с самого рождения: водный лед, аргументировали они, испарился бы еще на стадии протопланетного диска.
Сходные воззрения высказывали и сторонники гипотезы Тейи. Энергия ее соударения с Землей не могла быть ниже квадриллионов мегатонн, то есть вся земная поверхность, в рамках этой теории, неизбежно превращалась в лаву и теряла воду, даже если бы и имела ее. Вопрос о том, откуда возникли океаны, решали просто: воду для них принесли кометы во время поздней тяжелой бомбардировки Земли около четырех миллиардов лет назад. Эта точка зрения тоже создавала сложности: в земной воде мало дейтерия, в то время как в воде комет его много.
Американские исследователи опубликовали в PNAS работу, где попытались прояснить вопрос происхождения земной воды, опираясь на соотношение в ней изотопов кислорода. Для этого они повторно изучили образцы лунного грунта, доставленного экспедициями «Аполлонов» полвека назад. У них получилось, что лишь один процент реголита доставлен на Селену метеоритами.
Из этого следуют весьма значимые выводы. Луна и Земля в древности должны были получать сравнимое (в пересчете на их массу) число астероидов и комет. Конечно, Селена из-за меньше гравитации все равно должна была получить их меньше, но все же имея лунные данные по доле внеземного вещества, можно вычислить и земные. И если на Земле из-за тектоники плит следы тех событий стерты, то у земного спутника движения плит нет, что позволяет точно оценить интенсивность приноса массы падающими на нее телами внеземного происхождения.
Основная масса астероидного материала — далеко не вода, а кометного материала во внутренние области Солнечной системы попадало куда меньше, чем астероидного. Получается, доля воды земных океанов внеземного происхождения чрезвычайно мала и может составлять доли процента.
Как отметили авторы работы, вопрос о происхождении воды по сути остается вопросом о том, как Земля стала обитаемой. И из результатов следует, что астероидно-кометная бомбардировка не была причиной появления на нашей планете пригодных для жизни условий.
Автор: Александр Березин