На Земята има много вода. Цялата тази вода е повече или по-малко определящата характеристика на нашата планета, когато се гледа от разстояние, но все още съществува мистерия за това откъде е дошла тя. С малки изключения, огромните количества вода не изглеждат особено често срещани в други части на нашия звезден квартал.
Вероятно голяма част от водата е била пренесена тук от метеори и астероиди, които са се сблъскали с планетата, доставяйки полезния товар от H2O. Възможно е също така водата да е присъствала в елементите, които са образували Земята, и да се е установила на мястото си, когато планетата се охлажда. Но за да се образува планета, астероид или метеорит с вода, тя все пак трябва да дойде отнякъде.
Ново проучване на Джером Алеон и колеги от Института по минералогия, физика на материалите и космохимия към Сорбоната, проследява историята на водата на Земята до най-ранните моменти от формирането на Слънчевата система. Техните открития са публикувани в списание Nature Astronomy.
„Разгледахме състава на водорода в ранните скали на Слънчевата система. Те имат огнеупорни включвания, много малки парченца скала, които измерихме с масспектрометър“, казва Алеон пред SYFY WIRE.
Масспектрометрите работят чрез използване на йонен лъч за разбиване на част от пробата. Атомите се събират и измерват, за да се определи тяхната маса и това може да ни каже от какво са направени. Дори изотопите на едни и същи елементи могат да имат различни маси в зависимост от техния състав. Водородът, например, има два стабилни изотопа. Има водород, който вероятно си спомняме от класа по химия в гимназията, с един протон и маса едно. Има и водород с допълнителен протон и маса две, който учените наричат деутерий. Съотношението на водорода към деутерия ни казва кога и как е образувана определена проба по време на формирането на Слънчевата система.
„Това, което открихме, бяха две различни изотопни сигнатури, разпределени в минералите“, каза Алеон. „При някои открихме съотношение деутерий към водород, което съответства на това, което очакваме от слънчевия газ, но открихме и други минерали със съотношение деутерий към водород, подобно на това, което имаме на Земята.
Измерванията сочат наличието на два газови резервоара, които са били в самото начало на Слънчевата система. Един от тези резервоари е бил лишен почти изцяло от деутерий, следствие от изгарянето на деутерия, което се случва при звезден синтез. Вторият е богат на деутерий, резултат от естествената химия, която се появява при много ниски температури по време на образуването на протопланетен диск.
„Всички молекули, които се образуват при тези много ниски температури, включително вода и органични молекули, са много богати на деутерий. Смесвайки тези два газови резервоара, получавате нещо, което е междинно, със състав съответстващ на този на Земята“, казва Алеон.
Сега знаем, че водата, която е съществувала в ранните дни на Слънчевата система, е имала същия състав като този, който виждаме на Земята. Това не би било непременно така, ако тази вода се е образувала на по-късен етап или в крайна сметка е дошла от другаде.
Също така, това предполага, че други планети и астероиди, които са се образували в същия регион по едно и също време, трябва да имат подобен състав. Това не значи, че ще имат подобни водни запаси. Има цял набор от физически процеси, които помагат за отстраняване на водните обекти, когато нямат лукса на буйна атмосфера като земната, но това означава, че може да очакваме подобни процеси, които работят и в други слънчеви системи.
„Това е много общ физически процес, работещ в междузвездната среда“, каза Алеон. „Основният газ H2 е навсякъде и във всички молекулярни облаци, които измерваме, виждаме много ниски температури, произвеждащи богати на деутерий молекули.“
Изглежда, че звездните системи се образуват в присъствието на тези два взаимодействащи газови резервоара, които в крайна сметка произвеждат видовете водни запаси, които намираме на нашата скромна планета.
