• Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
13.04.2023
Сергей Васильев
10 181

Вода океанов могла появиться прямо на Земле

5.2

Считается, что большую часть воды на нашу планету принесли небесные тела. Однако новое моделирование показало, что вся она могла сформироваться и прямо на Земле. Для нужных химических реакций достаточно сравнительно короткого срока, в течение которого она могла удержать водород в своей атмосфере.

Молодая Земля, покрытая океаном магмы: взгляд художника
Молодая Земля, покрытая океаном магмы: взгляд художника / ©Smithsonian / Автор: Lampronia Auxilius

Трудно переоценить ту роль, которую вода играет в формировании коры нашей планеты и существовании жизни на ней. Однако мы до сих пор в точности не знаем, откуда здесь появились такие большие количества влаги. Земля сформировалась во внутренних областях Солнечной системы, ближе к «снеговой линии», где вода не могла превратиться в вечные льды и легко уносилась прочь под действием высоких температур и излучения звезды. Недаром многие астероиды, появившиеся в ту же эпоху, демонстрируют удивительно близкий состав, за исключением полного отсутствия воды.

Самая популярная на сегодня гипотеза объясняет этот парадокс тем, что влага была занесена на Землю уже после образования планеты, в процессе долгой и активной бомбардировки богатыми льдом небесными телами. Однако существует и другое предположение, согласно которому она сформировалась прямо здесь, за счет протекавших на молодой планете химических реакций. Такую возможность продемонстрировала новая работа ученых из Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе, статья которых опубликована в журнале Nature.

В самом деле, наблюдения далеких экзопланет показывают, что у многих тел размерами всего в несколько раз больше Земли есть богатая водородом атмосфера. Если они достигают размеров мини-нептунов, то такая атмосфера способна удерживаться достаточно долго. Более мелкие планеты быстро теряют летучий водород и лишь впоследствии формируют вторичные атмосферы, наполненные другими газами. Тем не менее это позволяет предположить, что и молодая Земля некоторое время обладала богатой водородом атмосферой.

Ключевые изменения в структуре Земли, ее мантии, ядра и атмосферы — от протопланеты до современного состояния
Ключевые изменения в структуре Земли, ее мантии, ядра и атмосферы — от протопланеты до современного состояния / ©Edward Young (UCLA), Katherine Cain (Carnegie Institution for Science)

Поэтому Эдвард Янг (Edward Young) и его соавторы рассмотрели, какие химические процессы могли развиваться на нашей планете в тот краткий — порядка десятков миллионов лет — период, пока она сохраняла водород в атмосфере. Модель учитывала высокую температуру от покрытой расплавленной магмой поверхности, наличие в коре разнообразных химических веществ, включая железо, силикаты, оксиды натрия, метан, кислород, диоксид углерода и так далее — под плотным слоем водорода, создававшего дополнительный мощный парниковый эффект.

Моделирование показало, что в таких условиях на планете могли протекать самые разнообразные химические процессы, и некоторые из них действительно были. Например, в модели шло активное включение кислорода, кремния и водорода в железо земного ядра, которое сделало его менее плотным, нежели чистое железо. Это характерно и для ядра настоящей Земли. Но помимо этого, модель продемонстрировала, что выделяющийся из магмы кислород способен реагировать с водородом в атмосфере, образуя воду. Более того, ее относительное количество оказалось примерно тем же, что и на Земле.

Авторы отмечают, что такая модель довольно устойчива к различным начальным условиям. Образование воды по той же схеме возможно и при других температурах и размерах небесного тела, пока оно не становится слишком маленьким (что может объяснять отсутствие влаги на Марсе). К тому же при некоторых обстоятельствах на молодой Земле могло сформироваться намного больше воды, чем есть сегодня. Возможно, часть ее была потеряна в результате распада под действием солнечного излучения и масштабных ударов небесных тел, включая тот, что привел к появлению Луны.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Яндекс.Новостях и VK
Предстоящие мероприятия
Позавчера, 15:12
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.

11 часов назад
Мария Азарова

Ученые выявили генетическую мутацию, ответственную за напоминающий лакричные конфеты «салмиак» окрас шерсти, который недавно появился у домашних кошек в Финляндии.

Вчера, 11:00
НИУ ВШЭ

Исследователи Института когнитивных нейронаук НИУ ВШЭ использовали технологии автоматического распознавания эмоций для изучения благотворительного поведения. В рамках эксперимента ученые показали 45 участникам исследования фотографии собак, нуждающихся в помощи, и предложили сделать пожертвования в их поддержку. Эмоциональные реакции на изображения определяли по мимической активности с помощью программы FaceReader. Оказалось, что чем сильнее участники испытывали грусть и гнев, тем больше денег они готовы были отдать в благотворительные фонды, при этом персональный уровень финансового благополучия не влиял на размер пожертвований.

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.

Позавчера, 15:12
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.

24 мая
Полина Меньшова

Чрезмерный или неконтролируемый просмотр порноконтента, как правило, связан с особенностями психологического и эмоционального состояния человека. Какие именно факторы вызывают потребность в видео «для взрослых», объяснили специалисты из Австралии.

15 мая
НИУ ВШЭ

Международный коллектив исследователей при участии ученых из Института когнитивных нейронаук НИУ ВШЭ изучил, как выбор иностранного языка влияет на когнитивные способности человека. Оказалось, что языки, непохожие на родной, стимулируют когнитивную функцию на начальном этапе их изучения, а близкие к родному имеют отложенный эффект и помогают мозгу эффективнее работать при более высоком уровне владения иностранным языком.

3 мая
Василий Парфенов

Ледяной покров Антарктики претерпевает значительные изменения на протяжении года, и его поведение хорошо изучено в общем. Но некоторые локальные аномалии объяснить не получается вот уже несколько десятилетий. Одна из них — полынья возвышения Мод, или полынья моря Уэдделла, которая появляется нерегулярно на одном и том же месте. Международная команда океанологов, наконец, смогла разгадать механизмы ее образования.

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.

[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

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: