Исследование метеоритов предполагает, что Земля могла быть влажной с момента своего образования

Исследование метеоритов предполагает, что Земля могла быть влажной с момента своего образования

Новое исследование показывает, что вода на Земле могла быть получена из материалов, которые присутствовали во внутренней солнечной системе во время формирования планеты, а не из далеких комет или астероидов, доставляющих такую ​​воду. Результаты, опубликованные 28 августа в журнале Science, показывают, что Земля всегда была влажной.

Исследователи из Центра исследований петрографических и геохимических исследований (CRPG, CNRS / Universite de Lorraine) в Нанси, Франция, в том числе научный сотрудник Вашингтонского университета в Сент-Луисе, определили, что метеорит типа энстатитового хондрита содержит достаточно водорода, чтобы доставить, по крайней мере, в три раза больше воды, чем содержится в океанах Земли, а возможно и больше.

Энстатитовые хондриты полностью состоят из материала внутренней солнечной системы – по сути, из того же материала, что изначально составляла Землю.

«Наше открытие показывает, что строительные блоки Земли могли внести значительный вклад в образование воды на Земле», – сказала ведущий автор Лауретт Пиани, исследователь из CPRG. «Водородсодержащий материал присутствовал во внутренней части Солнечной системы во время образования скалистой планеты, даже несмотря на то, что температура была слишком высокой для конденсации воды».

Результаты этого исследования удивительны, потому что строительные блоки Земли часто считаются сухими. Они происходят из внутренних зон солнечной системы, где температура была бы слишком высокой, чтобы вода могла конденсироваться и объединяться с другими твердыми телами во время формирования планет.

Метеориты указывают на то, что вода не должна была приходить издалека.

«Самая интересная часть открытия для меня заключается в том, что энстатитовые хондриты, которые считались почти« сухими », содержат неожиданно большое количество воды, – сказал Лайонел Вашер, научный сотрудник факультета физики в области искусств и наук Вашингтонского университета. в Сент-Луисе.

Вашер подготовил некоторые из энстатитовых хондритов в этом исследовании для анализа воды, когда он заканчивал докторскую степень в Университете Лотарингии. В Вашингтонском университете Вашер работает над пониманием состава воды в других типах метеоритов.

Энстатитовые хондриты встречаются редко и составляют лишь около 2% известных метеоритов в коллекциях.

Но их изотопное сходство с Землей делает их особенно привлекательными. Хондриты энстатита имеют те же изотопы кислорода, титана и кальция, что и Земля, и это исследование показало, что их изотопы водорода и азота также похожи на изотопы Земли. При изучении внеземных материалов содержание изотопов элемента используется в качестве отличительной сигнатуры для определения места происхождения этого элемента.

«Если энстатитовые хондриты были фактически строительными блоками нашей планеты – что убедительно подтверждается их схожим изотопным составом – этот результат подразумевает, что эти типы хондритов поставляли на Землю достаточно воды, чтобы объяснить происхождение воды на Земле, что удивительно!» – сказал Вашер.

В документе также предполагается, что большое количество атмосферного азота – самого распространенного компонента атмосферы Земли – могло поступать из энстатитовых хондритов.

«Существует лишь несколько нетронутых энстатитовых хондритов: те, которые не были изменены ни на своем астероиде, ни на Земле», – сказал Пиани. «В нашем исследовании мы тщательно отобрали энстатит-хондритовые метеориты и применили специальную аналитическую процедуру, чтобы избежать смещения из-за поступления земной воды».

Сочетание двух аналитических методов – обычной масс-спектрометрии и масс-спектрометрии вторичных ионов (SIMS) – позволило исследователям точно измерить содержание и состав небольших количеств воды в метеоритах.

До этого исследования «обычно считалось, что эти хондриты образовались близко к Солнцу», – сказал Пиани. «Таким образом, энстатитовые хондриты обычно считались« сухими », и это часто повторяющееся предположение, вероятно, не позволило провести исчерпывающий анализ водорода».


Источник истории:

Материалы предоставлены Вашингтонским университетом в Сент-Луисе . Оригинал написан Талией Оглиоре. Примечание. Содержимое можно редактировать по стилю и длине.


Ссылка на журнал :

  1. Лауретт Пиани, Ив Маррокки, Томас Ригодье, Лайонел Г. Вашер, Дориан Томассен, Бернар Марти. Земляная вода могла быть унаследована от материала, подобного энстатит-хондритовым метеоритам . Наука , 2020 DOI: 10.1126 / science.aba1948