• Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
16 февраля
Александр Березин
4 106

Рубидий опрокинул гипотезу кометно-астероидного происхождения земной и лунной воды

5.4

Кроме этого, новая работа показывает, что Луна не потеряла воду и другие легкие элементы в период своего образования. Это добавляет сомнений в гипотезе Тейи.

Вопрос о происхождении воды на Земле и Луне долго и серьезно беспокоил ученых. Дело в том, что поверхность обоих этих небесных тел в первые десятки (а то и сотни) миллионов лет их существования могла быть сильно нагретой, причем до уровня, при котором вода должна была испариться.

В случае Земли после этого вода должна была попасть в верхние слои атмосферы, где ультрафиолет расщепил бы ее на водород и кислород. Первый, как очень легкий газ, покинул бы планету, оставив ее безводной. Что касается Луны с ее шестикратно более слабой гравитацией, водяной пар сам мог покинуть земной спутник, даже до расщепления на водород и кислород.

Тем не менее поверхность Земли явно богата водой, да и на Луне ее хотя и меньше, но вовсе не так мало, как думали в XX веке. Только обнаруженных запасов приполярных льдов — сто миллиардов тонн. Вдобавок вода содержится в лунных базальтах, то есть и во внутренних породах спутника. Возникает естественный вопрос: откуда она взялась? Часто на него отвечали так: сперва Земля и Луна действительно были безводны, но затем богатые водой астероиды и кометы принесли ее на эти небесные тела, сделав возможной земную жизнь.

До того популярной была гипотеза о доставке воды с ударами малых небесных тел о лунную поверхность / ©Wikimedia Commons

Чтобы проверить подобные идеи, американские и немецкие исследователи решили проследить, как изменялось количество других сравнительно летучих элементов на Земле и Луне на протяжении их истории. Для этого, в своей работе в PNAS, они обратились к рубидию — щелочному металлу с температурой кипения 688 °C. Это средний по летучести элемент, но со временем (полураспад — 49,23 миллиарда лет) ядро его атома испытывает распад, в результате которого образуется стронций-87 — практически вовсе нелетучий элемент.

Вдобавок количество рубидия в той или иной породе прямо коррелирует с общим показателем летучих элементов в ней. Сравнивая количество стронция-87 в различных древних породах, можно установить, насколько много в них было рубидия — и сколько они его потеряли за свою историю. Для анализа отбирали наиболее древние образцы пород Земли и Луны, в том числе те, что старше четырех миллиардов лет.

В результате оказалось, что количество рубидия-87 в породах и Луны, и Земли было относительно малым с самого начала — то есть эти тела с момента формирования были сравнительно бедны летучими элементами и соединениями всех типов, включая воду. Особенно важно: рубидий-стронциевое соотношение показывает, что на протяжении всей истории и Земля, и ее спутник не получали больших количеств летучих элементов, в том числе воду.

В теории можно было предположить, что вода пришла с какими-то падающими небесными телами, где был лед, но не было рубидия. Однако имеющиеся образцы метеоритно-астероидных материалов и данные по составу комет не показывают среди них тел, богатых водой, но бедных рубидием.

Иными словами, ни Земля, ни Луна не могли получить больших количеств своей воды ни с кометами, ни с астероидами: почти вся вода в системе Земля — Луна была там с самого их формирования.

Авторы работы исходят из существования Тейи — некоей планеты, чей удар по Земле сформировал Луну. Эту гипотезу давно и обоснованно критикуют ряд российских и израильских исследователей, но в США, где и возникла гипотеза Тейи, она все еще популярна. В новой статье приходят к выводу, что и Тейя по составу должна была быть близка к Земле и Луне в плане бедности летучими элементами.

Следует отметить, что эта работа органично дополняет недавнее исследование китайских и российских ученых, которым удалось показать, что вода на поверхности нашей планеты появилась из ныне «вымершего» соединения, удерживавшего воду в ядре древней Земли, но затем постепенно распавшегося, после чего содержавшаяся в нем вода поднялась с вулканическими газами вверх и внесла основной вклад в гидросферу. Подобный подход органично объясняет происхождение земной воды без массированной кометно-астероидной доставки внеземного водного льда, невозможность которой теперь показали исследователи из США и Германии.

Также гипотеза создает новые сложности для гипотезы Тейи. Дело в том, что если лунная вода, как показали авторы, в основном была в составе спутника с его формирования, то образоваться в результате мегастолкновения Земли и Тейи земному спутнику было бы крайне затруднительно.

Подобное столкновение имело бы колоссальную энергию, неизбежно раскаляющую весь материал, выбитый Тейей из Земли (и Землей из Тейи). Однако раскаленные «капли» пород, из которых потом сформировалась Луна, неизбежно потеряли бы ту воду, которая в них была. Тем не менее вода в лунных породах есть. Объяснить это в сценарии мегаимпакта с Тейей практически невозможно. О том, как на самом деле возникла Луна и почему этот процесс обошелся без Тейи и «обезвоживания» пород Селены, Naked Science писал здесь.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Яндекс.Новостях и VK
Предстоящие мероприятия
Вчера, 10:04
Сергей Васильев

Новый метод поможет нейтрализовывать опасные загрязнители при очистке сточных вод и не позволит им попадать в окружающую среду.

Вчера, 14:59
Ольга Иванова

Зубные украшения майя из нефрита, золота и других драгоценных металлов и камней, вероятно, не только придавали «лоска» своим обладателям, но и служили профилактикой кариеса и пародонтоза. Таким свойством обладал цемент, которым крепилась к зубам вся эта красота, заявили ученые из Мексики и США.

Вчера, 13:28
Алиса Гаджиева

Археологи раскопали недалеко от Эйлата кладбище, возраст которого — не менее 7500 лет.

20 мая
Мария Азарова

Ученые предупреждают: поскольку вес современных комбайнов и прочей сельхозтехники сегодня приближается к весу самых крупных животных, когда-либо бродивших по Земле, возникает парадокс уплотнения грунта.

Позавчера, 10:02
Сергей Васильев

Распространяясь в популяциях крупных жвачных животных, паразиты незаметно оказывают мощное влияние на целые экосистемы, позволяя растительности спокойно развиваться и процветать.

Вчера, 10:00
РНФ

Группа ученых из России и Германии математически описала ситуацию, когда происходит самоостановка света — явление, при котором скорость световых импульсов падает в миллионы раз, вплоть до нуля. Оказалось, что в определенных условиях излучение в резонансно поглощающей среде создает для себя «потенциальную яму», из которой затем не может выйти. Это происходит за счет обволакивания материей безмассовых фотонов, и в результате они могут остановиться.

26 апреля
Василий Парфенов

Крупнейшие патентные ведомства мира десятилетиями или веками принципиально игнорируют любые конструкции, нарушающие начала термодинамики. С точки зрения здравого смысла это хорошо, но конспирологи и гении-самоучки считают иначе. По их мнению, такая политика стала результатом заговора (подставьте сюда любое вымышленное или не очень секретное общество либо лобби). Что ж, похоже, Роспатент встал на их сторону.

27 апреля
Александра Медведева

С помощью GPS-трекинга ученые проследили за перемещениями целой популяции домашних кошек в небольшом норвежском городке. Оказалось, питомцы редко уходят от дома далее 50 метров и почти не совершают длительных прогулок.

28 апреля
Мария Азарова

Авторы нового исследования составили таблицу ожидаемой продолжительностью жизни для собак 18 чистокровных пород и метисов. Кроме того, они узнали, кто живет дольше — суки или кобели, кастрированные или нет.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.

Понятно
Жалоба отправлена

Мы обязательно проверим комментарий и
при необходимости примем меры.

Спасибо
Аккаунт заблокирован!

Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.

Понятно
Что-то пошло не так!

Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.

Понятно
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.
Ваша заявка получена

Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно
Ваше сообщение получено

Мы скоро прочитаем его и свяжемся с Вами по указанной почте. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: