Получены новые данные о происхождении воды на Земле
16 апреля 2025 г.
Ученые Оксфордского университета обнаружили источник водорода, исследовав редкий тип метеорита – энстатитовый хондрит, который по составу аналогичен ранней Земле (4,55 миллиарда лет назад). Результаты опубликованы в Icarus.
Происхождение на Земле водорода и воды является предметом научных споров. Нередко считается, что водород был доставлен на Землю астероидами в течение первых 100 миллионов лет земной истории. Новые данные служат в пользу предположения, что необходимый для воды водород уже был на Земле, когда она только сформировалась.
Руководитель проекта Том Барретт сообщил: «Цель этого исследования заключалась в том, чтобы продолжить работу команды из Франции, которая выяснила, что внутри энстатитовых хондритов, которые мы можем использовать как аналог ранней Земли, скрыто большое количество водорода. Им удалось обнаружить источник примерно 20% общего количества водорода внутри органических материалов и некристаллических частей метеорита, но они не смогли определить происхождение основной части водорода. Без этой информации не было уверенности в том, что этот водород не является следствием земного загрязнения».
Чтобы найти источник остального водорода, оксфордская команда проанализировала состав метеорита LAR12252, найденного в Антарктиде. Ученые использовали метод элементного анализа, спектроскопию рентгеновского поглощения XANES, задействовав синхротрон Diamond Light Source. Предполагалось, что значительное количество водорода может быть связано с большим количеством серы, содержащейся в метеорите. Используя синхротрон, ученые попытались найти серосодержащие соединения в структуре метеорита с помощью рентгеновских лучей.
«После кислорода следующим по распространенности элементом, который связывается с водородом, является сера, и в этих метеоритах ее много. XANES позволяет нам направить мощный пучок рентгеновских лучей на структуру метеорита в поисках серосодержащих соединений. Мы были невероятно взволнованы, когда анализ показал, что в образце содержался сероводород (HS), но он оказался не там, где мы ожидали», – сказал Джеймс Брайсон, соавтор исследования.
При первоначальном сканировании образца команда сосредоточила свои усилия на хондрах – сферических образованиях миллиметрового размера внутри метеорита, где ранее был обнаружен водород. По счастливой случайности, анализируя матрицу из чрезвычайно тонкого (субмикронного) материала за пределами одной из хондр, команда обнаружила, что эта матрица невероятно богата сероводородом. Водорода в матрице было в пять раз больше, чем в некристаллических структурах внутри хондр.
В частях метеорита, которые имели трещины и признаки очевидного загрязнения земного происхождения (например, ржавчины), водорода содержалось очень мало или не было вовсе. По этой причине крайне маловероятно, что соединения сероводорода, обнаруженные командой, происходят из земного источника.
Протоземля имела состав, аналогичный энстатитовым хондритам. Из этого ученые делают вывод о том, что к тому времени, когда формирующаяся планета стала достаточно большой, чтобы подвергаться ударам астероидов, она уже накопила достаточные запасы водорода, которое объясняло бы современное изобилие воды на Земле.
Источник: Оксфордский университет.
Читайте также:
- Ученые предположили, почему на Земле так мало богатых углеродом метеоритов
- Астероид, который вызвал на Земле катастрофу, мог прилететь из-за орбиты Юпитера
- Впервые определена концентрация водорода в алмазе