Земную воду лишили внеземного происхождения

06.02.2017 13:05

Источником воды на планете могли быть не кометы, а образовывавшийся глубоко под землёй водяной пар. Учёные из Ирландии показали механизм, способный объяснить, как на Земле появилась вода. Согласно их расчётам, её источником оказались водород и кварц глубоко в недрах планеты.

Процесс образования воды, по всей видимости, отвечает и за какую-то часть землетрясений, сотрясающих поверхность нашей планеты. Соответствующая статья опубликована в Earth and Planetary Science Letters.

Авторы использовали моделирование для изучения взаимодействия диоксида кремния (SiO2) с молекулярным водородом при значительном давлении и высокой температуре.

Как оказалось, водород, молекулы которого при таких условиях разрушаются, в атомарном виде проникает внутрь кристаллической решётки кварца, попутно заимствуя часть атомов кислорода у диоксида кремния.

В конце цикла моделирования внутри кристаллов “виртуального” кварца возникли пузырьки, внутри которых была вода. Исследователи отмечают, что такие реакции должны очень энергично протекать при давлении от 20 000 атмосфер и температурах выше 1400 по Цельсию. Это типичные условия в земной мантии вплоть до глубин в 1000 километров.

По современным представлениям, диоксид кремния — самое распространённое соединение в мантии. Таким образом, вода должна была образовываться там в очень больших количествах.

Из-за сильного нагрева пузырьки водяного пара должны постоянно оказывать давление на кварц (диоксид кремния), со временем разрушая его структуру.

После этого перегретый водяной пар должен накапливаться и в больших количествах прорываться наверх, вызывая землетрясения.Работа имеет значение для решения давнего парадокса. Земля в период формирования и сразу после него подвергалась сильному нагреву. Считается, что её поверхность бывала иногда полностью расплавлена. Исходя из этого, вся вода должна была испариться.

Чтобы объяснить, откуда при этом на планете появились океаны, была предложена кометная гипотеза, из которой следует, что массовое падение крупных комет принесло на Землю достаточно воды для формирования гидросферы.

У кометной гипотезы есть солидные недостатки: кометная вода по ряду изотопов отличается от земной. Новая гипотеза может объяснить происхождение земной воды без произвольных внешних факторов.

Однако она порождает ряд вопросов к ситуации на других планетах. Считается, что диоксид кремния должен быть распространён и в недрах других планет. Водород — самый распространённый элемент во Вселенной —там тоже должен был присутствовать.

Однако развитых гидросфер (кроме как на Земле) нигде не наблюдается. В случае Венеры и Меркурия это можно объяснить перегревом, но у Марса следов перегрева нет, а водные потоки на его поверхности очень редки, нет там туманов или облаков водяного пара.

Как, несмотря на кварц-водородную наработку воды, могла произойти потеря гидросферы на этой планете, пока не вполне ясно. Взято с life.ru