Значительная часть воды на Земле могла образоваться непосредственно на планете в ходе химических реакций, а не быть занесённой из космоса кометами и метеоритами. К такому выводу пришла группа учёных из Университета Нью-Мексико. Их работа, опубликованная в журнале Nature Geoscience, предлагает новый взгляд на происхождение одного из ключевых для жизни веществ.
До сих пор доминировала теория, согласно которой воду на молодую планету доставили ледяные объекты из внешних областей Солнечной системы. Однако эта гипотеза не до конца объясняет ни химический состав земной воды, ни механизм её доставки в необходимых объёмах.
Новое исследование показывает, что вода могла синтезироваться прямо на Земле. В период, когда планета росла за счёт слияния множества каменных обломков – этот процесс называют аккрецией гальки, – она, вероятно, обладала плотной атмосферой, богатой водородом. Падающие сквозь эту раскалённую атмосферу обломки пород, содержащие оксид железа, вступали в реакцию с водородом. В результате образовывались металлическое железо и водяной пар.
Чтобы проверить эту гипотезу, учёные воссоздали в лаборатории схожие условия. Они нагревали образцы силикатных пород в потоке водорода до 1200–1400 °C. Реакция начиналась в течение нескольких минут: почти 80% оксида железа в породе превратилось в металл, выделив при этом воду. Контрольный опыт с использованием гелия вместо водорода не дал такого эффекта, что подтвердило ключевую роль водорода в процессе.
Экстраполяция лабораторных результатов на условия ранней Земли показала, что таким способом могли образоваться объёмы воды, в сотни раз превышающие нынешний Мировой океан. Это открытие не только предлагает альтернативное объяснение появления воды на Земле, но и меняет представления о распространённости жизни во Вселенной. Если скалистые планеты у других звёзд формируются по схожему сценарию, они также могут самостоятельно генерировать воду, что повышает их шансы на обитаемость.
Авторы работы отмечают, что пока нельзя точно сказать, какая доля земной воды образовалась в результате описанного механизма, а какая была принесена из космоса. Для этого потребуются дополнительные исследования.
