http://93.174.130.82/news/shownews.aspx?id=d2e520f8-c4b4-48a9-8e78-1549430152c6&print=1© 2024 Российская академия наук
15 марта в Nature вышла статья американских ученых о происхождении воды на Земле (см. пресс-релизы на английском и русском). Cинхронно на сайте Минобрнауки вышел пресс-релиз на ту же тему по статье в УФН, написанной руководителем отдела планетных исследований, академиком РАН Михаилом Маровым и ведущим научным сотрудником лаборатории термодинамики и математического моделирования природных процессов Сергеем Ипатовым. Они дали комментарий на статью в Nature (приводится ниже в авторской редакции):
"Одна из актуальных и интригующих проблем формирования и эволюции Земли связана с источником наполнения земных океанов. Компьютерное моделирование миграции небесных тел в ранней Солнечной системе свидетельствуют в пользу экзогенного источника. Согласно этой модели, Земля и планеты земной группы, формировавшиеся в высокотемпературной зоне протопланетного диска, потеряли летучие элементы, а основная доля воды была доставлена телами, богатыми водой и другими летучими (в основном зародышами планет - планетезималями) из зоны планет-гигантов и внешнего астероидного пояса. Эта концепция развивается авторами статьи «Процессы миграции в Солнечной системе и их роль в эволюции Земли и планет», недавно опубликованной в журнале «Успехи физических наук» (М.Я. Маров, С.И. Ипатов, УФН, 2023, т. 193, сс. 2-32).
Почти в то же время в журнале «Nature» (Newcombe M.E., Nielsen S.G., Peterson L.D. et al. https://doi.org/10.1038/s41586-023-05721-5) рядом американских ученых была опубликована статья «Дегазация рано сформировавшихся планетезималей, ограничивавшая доставку воды к Земле». Авторы изучили семь образцов ахондритовых метеоритов, содержащих очень небольшое количество воды (на уровне единиц ‰). На этом основании они сделали вывод о том, что то вещество планетезималей, которое подверглось плавлению, почти не содержит воды даже за так называемой «снеговой линией» (линией фазового перехода вода-лед). По мнению авторов статьи, такое дифференцированное вещество могло содержаться в тех планетезималях, диаметры которых превышали ~20 км и которые сформировались в первые 1.5 млн лет после начала формирования Солнечной системы, когда распадался короткоживущий радиоактивный изотоп 26Al. Авторы отмечают, что тела размером менее 1000 км не могли удержать водяной пар во время нагревания при распаде 26Al. Главный вывод статьи состоит в том, что часть материала, доставленного к Земле из-за снеговой линии, испытавшего дифференциацию недр, была дегазированной и поэтому сухой. Однако оценок доли дифференцированного материала среди всего вещества планетезималей авторы не проводили.
Результаты этой статьи не противоречат модели наполнения земных океанов за счет экзогенного источника воды. Следует иметь в виду, что вещество изученных авторами ахондритовых метеоритов действительно претерпело плавление во внутренних областях Солнечной системы, внутри снеговой линии, но данный класс метеоритов составляет не более 8% всех метеоритов, которые имеют преимущественно хондритовый состав, включая углистые хондриты (СС), содержащие до 20% воды в составе гидратированных силикатов. Дифференциацию и, соответственно, дегазацию, не испытали планетезимали меньшего размера (≤ 20 км), вероятно преобладавшие в зонах аккумуляции планет-гигантов. Формирование многих планетезималей могло происходить и после завершения распада 26Al. Считается, что транснептуновые объекты, спутники планет-гигантов и кометы содержат значительное количество воды, причем диапазон их размеров широк и охватывает размеры планетезималей, мигрировавших к Земле.
Такие планетезимали, приходившие из-за снеговой линии, могли сохранить, содержащуюся в них воду и летучие даже в условиях длительной миграции. К этому добавим, что сублимация, ответственная за дегазацию планетезималей в условиях глубокого вакуума, сильно зависит от дисперсности слагающего материала. В преобладающих случаях мелкодисперсной структуры планетезималей зональный тип тепломассопереноса накладывает сильные ограничения на характер дегазации и потерю воды.
Таким образом, изложенные соображения никоим образом не отвергают модель дегазации рано сформировавшихся планетезималей, но вместе с тем не ставят под сомнение вывод о том, что вода, вероятно, была доставлена на Землю через нерасплавленные небесные тела хондритового состава".
Источник: ГЕОХИ РАН.