Первичный водород Земли: учёные нашли доказательства, которые искали годами

Исследователи из Оксфордского университета нашли свидетельства того, что на ранней Земле содержалось больше водорода, чем считалось ранее.

Это открытие может изменить представления о происхождении воды на нашей планете и её эволюции.

В рамках исследования, опубликованного в журнале Icarus, ученые изучили редкий тип метеорита — энстатитовый хондрит, возраст которого около 4,6 миллиарда лет. Считается, что его состав схож с составом ранней Земли.

Главное открытие заключается в том, что большая часть водорода в метеорите является первичной, а не результатом загрязнения. Это может свидетельствовать о том, что Земля изначально обладала достаточным количеством водорода для формирования воды.

"До сих пор считалось, что вода появилась на Земле после столкновений с астероидами, принесшими её на сухую планету, неспособную поддерживать жизнь, — говорит Том Барретт, ведущий автор исследования. — Однако мы показали, что исходный строительный материал Земли уже содержал водород и кислород. Это значит, что вода могла присутствовать на планете с самого начала".

Для анализа состава метеорита ученые использовали методику XANES (спектроскопия в ближней области поглощения рентгеновских лучей), которая требует использования ускорителя частиц — дорогостоящего и сложного оборудования.

Метеорит LAR 12252 был найден в Антарктиде и ранее уже изучался учеными из Франции. Тогда в нём обнаружили органические соединения и водород, однако не весь его объем. Новое исследование выявило, что значительная часть водорода была связана с сероводородом в матрице вокруг хондрул (шарообразных структур в метеорите) — в среднем его оказалось в 10 раз больше, чем в самих хондрулах.

"Мы были в восторге, обнаружив сероводород в столь неожиданном месте, — признался Барретт. — Это открытие подтверждает теорию, что вода на Земле могла быть "родной” — то есть образовалась из материалов, из которых формировалась сама планета".

Однако исследователи подчеркивают: наличие водорода не обязательно означает, что жизнь могла появиться раньше. Обитаемость планеты зависит не только от исходных веществ, но и от хода её эволюции.

Ученые планируют продолжить исследования, чтобы выяснить, сколько именно водорода поступило на Землю из внешних источников (например, с астероидами и кометами), а сколько — было здесь изначально.

"Считается, что вода на Земле появилась благодаря счастливой случайности — удачному попаданию астероидов, — объясняет Джеймс Брайсон, соавтор исследования. — Но наши данные говорят о том, что это мог быть естественный результат состава материалов, из которых сформировалась планета".

Мэтт Гендж из Имперского колледжа Лондона заявил CNN, что наличие водорода в метеорите не исключает возможности его появления уже на Земле, особенно учитывая, что метеорит лежал в Антарктиде сотни тысяч лет.

Брайсон признал, что часть водорода (примерно 15%) действительно может быть земного происхождения, но подчеркивает, что остальной водород — вероятнее всего, внеземного, первичного происхождения. 

Уточнения

Метеори́т — тело космического происхождения, достигшее поверхности Земли или другого крупного небесного тела.