Земля могла сформировать значительную часть собственных запасов воды на раннем этапе развития, не полагаясь исключительно на кометы, метеориты и другие космические тела. К такому выводу пришли исследователи Университета Нью-Мексико, чья работа опубликована в журнале Nature Geoscience. Как сообщает ScienceDaily, вода могла образоваться в результате взаимодействия каменистых частиц с богатой водородом атмосферой молодой планеты.
Учёные изучили условия, существовавшие во время формирования Земли, когда небольшие фрагменты пород постепенно объединялись в более крупное тело. В этот период планета, предположительно, была окружена плотной атмосферой с высоким содержанием водорода, а температура и давление значительно превышали современные показатели. Падавшие через такую атмосферу каменные частицы могли вступать в химическую реакцию: водород преобразовывал оксид железа в силикатных породах в металлическое железо, одновременно выделяя водяной пар.
Для проверки гипотезы исследователи нагревали образцы силикатных пород до 1200–1400 градусов Цельсия и подвергали их воздействию водорода. Эксперименты продолжались от 15 минут до трёх часов, а для сравнения часть испытаний проводилась с использованием гелия. В атмосфере водорода почти 80% оксида железа превратилось в металлическое железо, при этом образовался водяной пар, тогда как при использовании гелия аналогичной реакции не зафиксировали.
Полученные результаты показали, что вода могла возникать очень быстро и в значительных объёмах. Расчёты на основе экспериментов указывают: во время формирования Земли описанный процесс теоретически мог создать количество воды, сопоставимое с сотнями мировых океанов. Исследователи считают, что этот механизм мог стать важным источником воды наряду с доставкой вещества из холодных областей ранней Солнечной системы.
Открытие может изменить представления о происхождении земной воды и расширить понимание условий, при которых возникают пригодные для жизни планеты. Если другие каменистые планеты получают горячую атмосферу с большим содержанием водорода, аналогичные реакции способны происходить и на них. Это означает, что наличие воды на планетах земного размера не обязательно зависит только от доставки ледяных тел из удалённых частей планетной системы.
При этом проведённые опыты не позволяют определить, какая именно доля современной воды на Земле сформировалась таким способом. Для оценки вклада этого процесса потребуется сопоставить его с возможной доставкой воды кометами, метеоритами и другими космическими объектами. Тем не менее исследование показывает, что способность производить воду могла быть заложена непосредственно в механизме формирования каменистых планет.