Ученые подтвердили кометное происхождение атмосферы Земли, но не океанов

Астробиологи долго были озадачены вопросом происхождения земных океанов и атмосферы на Земле. Новые исследования, проведенные Дэмиеном Хатсмекером (Damien Hutsemekers) и его группой в университете Льеж в Бельгии (Universite de Liege), проливают свет на оба вопроса , сообщает 3Dnews.

Ученые пришли к выводу, что одним из источников ранней земной атмосферы была кометная бомбардировка. "Значительная часть земной атмосферы может иметь кометное происхождение", - говорится в статье Дэмьена Хатсмекерса (Damien Hutsemekers) и его коллег из университета Льежа, размещенной в электронной библиотеке Корнеллского университета.

Одна из наиболее привлекательных теорий об источнике появления океанов также кометная - их появление было обусловлено "бомбардировкой" нашей планеты кометами, состоявшими изо льда.

Несостыковка же состояла в соотношении дейтерия (доля тяжелой разновидности водорода) и гидрогена (водорода) в воде, значительно более низком, чем в нескольких достаточно исследованных кометах (Halley, Hyakutake, Hale-Bopp and C/2002 T7 LINEAR). Если бы пришедшие из Облака Оорта (Oort Cloud) кометы действительно снабжали Землю водой, показатели наличия дейтерия должны были бы сходиться.

Теперь же ученые пересмотрели "взнос" космических странников, обратив внимание на изотопы азота. Согласно новой концепции кометы должны доставлять воду и азот вместе, и сравнение изотопов устанавливает определенные лимиты на возможное количество принесенной из космоса воды.

Новое исследование показало, что соотношение изотопов азота в составе комет почти с абсолютной точностью соответствуют их соотношению в атмосфере Земли. Это означает, что одним из источников ранней земной атмосферы была кометная бомбардировка.

В итоге, вывод ученых таков: не более нескольких процентов воды на Земле можно записать в "актив" комет.

Однако и это не все. Соотношение азота-14 к азоту-15 в цианиде и цианистого водорода в кометах практически повторяет Земное, что свидетельствует о кометах как возможном источнике значительной части атмосферного азота.

По мнению ученых, полученный ими результат подтверждает гипотезу двойного происхождения земных океанов и атмосферы.

Правда, вопрос о том, кто же принес большую часть воды на Землю, остается открытым. Большим пробелом гипотезы является необходимость существования иных типов комет, имеющих соотношения водорода к дейтерию так же, как соотношения изотопов азота, более соответствующие нашим.

Отметим, что в начале июня появилось другое исследование, согласно которому воду и тепло на нашу планету могли также занести метеориты.

Около четырех миллиардов лет назад Земля подвергалась большой метеоритной бомбардировке (Late Heavy Bombardment), которая могла сделать нашу планету более пригодной для жизни, став одним из источников земной атмосферы и океанов, сообщает сайт Imperial Colledge London. Тогда, как считают ученые, на протяжении 20 млн лет миллионы метеоритов падали на Землю.

"В течение долгого времени ученые пытались понять, откуда на Земле столько воды по сравнению с другими планетами Солнечной системы. "Последняя тяжелая бомбардировка" может оказаться ключом к разгадке", - говорит один из авторов исследования профессор Марк Сефтон.

Когда метеориты достигали атмосферы планеты, то в условиях крайне высокой температуры при входе в атмосферу некоторые минералы и органические составляющие в их внешнем слое выделяли значительное количество водяного пара и углекислого газа.

Ученые проанализировали минеральный и органический состав пятнадцати фрагментов древних метеоритов, найденных в разных местах земного шара, с помощью новых технологий нагрев их до очень высокой температуры, сопоставимой с той, которая возникает при вхождении метеоритов в атмосферу.

Оказалось, что вклад от отдельных метеоритов был слишком мал и вряд ли мог иметь важное влияние на атмосферу. Однако миллионы метеоритов могли высвобождать около 10 млрд тонн углекислого газа и 10 млрд тонн воды ежегодно, в то время как масса современной земной атмосферы составляет около 5 тысяч триллионов тонн. А этого бы хватило для того, чтобы сделать атмосферы обеих планет более теплыми и влажными и, соответственно, более пригодными для жизни, считают ученые.

"Благодаря своему химическому составу, древние метеориты могли оказаться теми, кто "населил" нашу Землю водой. И вот сейчас у нас есть данные, показывающие, как много воды и углекислого газа принесли на нашу планету метеориты. Эти газы могли сразу начать оказывать действие - за счет парникового эффекта удерживая воду и согревая нашу планету".

roscosmos.ru

© 2019 SpaceAssociation.