• Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
16.02.2022
Александр Березин
4 499

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.

/ Автор: Plinia Abito

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, 11:21
Игорь Байдов

Американские военные планируют разработать психостимулятор, действие которого можно активировать в мозге с помощью ближнего ИК-излучения. Такая технология поможет пилотам ВВС США сохранять бдительность во время длительных боевых вылетов. Привыкания или побочных эффектов препарат вызывать не будет.

Сегодня, 08:15
Полина Меньшова

Исследователи из США описали шесть «биотипов» депрессии. Они охарактеризовали симптомы каждого типа и объяснили, какое лечение будет более эффективно в том или ином случае.

12 часов назад
Юлия Трепалина

Эксперимент британских исследователей подтвердил связь между размером бюста у женщин и количеством пота в зоне груди, который выделяется во время тренировок. Зависимость оказалась не такой, как можно было ожидать.

Вчера, 11:21
Игорь Байдов

Американские военные планируют разработать психостимулятор, действие которого можно активировать в мозге с помощью ближнего ИК-излучения. Такая технология поможет пилотам ВВС США сохранять бдительность во время длительных боевых вылетов. Привыкания или побочных эффектов препарат вызывать не будет.

Позавчера, 13:37
Александр Березин

Пока премьер-министр Армении Никол Пашинян считает, что гражданам его страны надо отказаться от претензий на ранее населенные ими земли в современной Турции, Азербайджан на государственном уровне действует «исторически проактивно» — противоположным образом. Там есть и «Общество Западного Азербайджана», и даже канал «Западный Азербайджан ТВ». Находятся желающие назвать азербайджанцев преемниками кавказских албанов и даже заявить претензии на земли к западу от Азербайджана, где находится современная Армения. Разбираемся, насколько все это правда и есть ли этому научные обоснования?

14 июня
Алиса Гаджиева

Авторы нового междисциплинарного исследования выяснили, как распределялись ресурсы в сообществе земледельцев и скотоводов одной из альпийских долин семь тысяч лет назад.

24 мая
Игорь Байдов

С помощью космических и наземных телескопов международная команда астрономов открыла похожий на нашу планету мир в так называемой зоне обитаемости, позволяющей воде существовать на поверхности тела в жидком состоянии. По космическим меркам экзопланета находится достаточно близко к Земле и, вероятно, представляет собой скалистый мир с благоприятным для жизни климатом. Подобные миры астрономы открывают крайне редко.

27 мая
Андрей

Европейские гляциологи, используя первые снимки Восточной Антарктиды 1937 года, а также фотографии середины XX века и современные спутниковые данные, отследили, как менялись ледники в этом регионе на протяжении 85 лет.

10 июня
Александр Березин

Исследователи из США выяснили, что примерно два миллиона лет назад Солнечная система захватила хвост облака холодного межзвездного газа. В результате гелиосфера сильно сжалась, дав галактическим лучам свободно облучать все планеты системы. Это должно было вызвать и серьезные проблемы с климатом.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий
Подтвердить?
Подтвердить?
Причина отклонения
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