На Земле очень много воды, если сравнивать с абсолютным большинством других тел Солнечной системы. Ученые не уверены относительно того, откуда она взялась. Высказываются разные теории: например, источником воды на Земле могли быть кометы или даже солнечный ветер, который, вероятно, является источником молекул воды и на поверхности Луны. Теперь же появилась новая теория, которая пытается объяснить откуда у нас появился "источник жизни".
Читайте на сайте Почему на Марсе не существовало жизни: исследования
Земля, снятая астронавтами "Аполлона-17" / Фото NASA Project Apollo Archive
Вода на Земле и под поверхностью
Вода – важный элемент на Земле.
- Она необходима для зарождения понятной нам жизни.
- Нужна для эволюции в том виде, каком мы ее понимаем.
- Вода является важным фактором стабилизации климата планеты.
- Также эта жидкость участвует в тектонике плит, увеличивая пластичность горных пород.
Но изотопный состав воды на Земле и в кометах различается, что говорит о том, что эти "хвостатые гости" поставляли на нашу планету довольно мало ценной жидкости. Солнечный ветер, вероятно, тоже не мог стать источником того количества воды, что существует на планете. Поэтому ученые в своей статье предполагают, что она "пришла" не из космоса, а из недр самой Земли – прямо из ядра.
Ядро Земли – источник воды на поверхности
Примерно первые 30 миллионов лет после того, как Земля сформировалась, она была довольно однородной и железного ядра, как сейчас, еще не существовало. За эти 30 миллионов лет, пока планета представляла собой раскаленный шар, произошло много чего интересного:
- В протоземлю врезался гипотетический планетоид Тейя (возможно, даже два раза), что стало причиной образования Луны.
- На Землю постоянно падали космические тела разного размера, насыщая ее различными элементами.
- Тяжелые элементы, например, железо, опускались к центру планеты, а более легкие – поднимались вверх, к поверхности.
Среди легких элементов, вытеснявшихся к поверхности, был гидросиликат магния, который на 11% состоит из воды – Mg2SiO5H2. Вряд ли вы слышали про этот элемент, ведь сегодня его не существует в природе. Дело в том, что стабильно существовать гидросиликат магния может при давлении около двух миллионов атмосфер – то есть глубоко под толщей горных пород.
Схема, показывающая возникновение воды на поверхности Земли / Фото Physical Review Letters
Поэтому, когда тяжелые элементы постепенно опускались к центру планеты, формируя ядро Земли, гидросиликат магния поднимался вверх, ведь железо выталкивало его. Давление ближе к поверхности уменьшалось и химическое соединение разрушалось, высвобождая воду. Таким образом, ценная для нас жидкость оказалась на поверхности Земли в значительных количествах как раз тогда, когда верхние слои достаточно остыли.
Также ученые отмечают, что Марс слишком мал, чтобы в его толще было достаточное давление, чтобы удержать гидросиликат магния. Поэтому Красная планета сегодня такая сухая. А вот на экзопланетах типа "суперземля" химическое соединение даже может быть проводником электричества, а протоны водорода бы выполняли роль носителя заряда – таким образом гидросиликат магния принимал бы участие в формировании магнитного поля.