Новое понимание происхождения воды на Земле

Ученые обнаружили, что межзвездное органическое вещество при нагревании может производить значительное количество воды. Это указывает на то, что органическое вещество могло быть источником земной воды.

Происхождение воды на Земле остается одной из загадок. Активные исследования предполагали, что вода была доставлена ледяными кометами или метеоритами, содержащими водные силикаты, которые пришли из-за «снеговой линии» — границы, за которой лед может конденсироваться из-за низких температур. Однако более поздние исследования поставили под сомнение кометную теорию, не предложив убедительной альтернативы. «До сих пор органическому веществу уделялось гораздо меньше внимания, чем льдам и силикатам, хотя его много внутри снеговой линии», — отмечает планетолог Акира Коучи из Университета Хоккайдо.

В исследовании, опубликованном в Scientific Reports, группа ученых под руководством Акира Коучи продемонстрировала, что нагревание межзвездного органического вещества при высокой температуре может давать обильное количество воды и нефти. Это говорит о том, что вода могла образоваться внутри снеговой линии без участия комет или метеоритов извне.

Исследователи создали аналог органического вещества межзвездных молекулярных облаков, используя химические реагенты, на основе данных о естественном процессе его синтеза. Затем они постепенно нагревали аналог от 24 до 400 °C под давлением в алмазной наковальне. При 200 °C образец разделился на две фазы, а примерно при 350 °C стало очевидно образование капель воды, размер которых увеличивался с ростом температуры. При 400 °C, помимо воды, образовалась черная нефть.

Анализ показал, что водный продукт в основном состоял из чистой воды, а полученная нефть имела характеристики, сходные с типичной сырой нефтью Земли. «Наши результаты показывают, что межзвездное органическое вещество внутри снеговой линии является потенциальным источником воды на Земле. Кроме того, абиогенное образование нефти предполагает более обширные источники нефти для древней Земли, чем считалось ранее», — говорит Акира Коучи. Будущие анализы образцов с астероида Рюгу, доставленных зондом «Хаябуса-2», должны углубить понимание происхождения земной воды.