Университет Нью-Мексико: силикатные породы в водороде при 1200–1400 °C дали воду в опытах

Исследователи из Университета Нью-Мексико сообщили о лабораторных опытах, в которых силикатная порода, нагретая в потоке водорода, образовала воду. Работу возглавила аспирантка Сусмита Гарай вместе с Закари Шарпом, профессором и директором направления наук о Земле и планетах, и Питером Олсоном. По данным SciTechDaily, исследование опубликовано в Nature Geoscience; в нём проверяли, реагируют ли железосодержащие силикатные породы с водородом в условиях, близких к ранней стадии формирования планет. scitechdaily.comSciTechDailyscitechdaily.comОткрыть источник ↗

Опыт: порода, водород и нагрев

Команда нагревала образцы силикатной породы до 1200–1400 градусов Цельсия (около 2192–2552 градусов Фаренгейта). Опыты длились от 15 минут до трёх часов. Часть образцов находилась в потоке водорода, другие для сравнения нагревали в гелии, что позволило выделить роль водорода. scitechdaily.comSciTechDailyscitechdaily.comОткрыть источник ↗

В опытах с водородом почти 80% оксида железа в образцах превратилось в металлическое железо, при этом образовался водяной пар. Водород реагировал с кислородом, связанным с железом в породе: железо оставалось в виде металла, а кислород шёл на образование воды. В гелии такая реакция не происходила. По словам Шарпа, вода образовывалась всего за минуты в этой высокотемпературной среде. scitechdaily.comSciTechDailyscitechdaily.comОткрыть источник ↗

Предлагаемый механизм и открытые вопросы

Одно из ведущих объяснений происхождения земной воды — доставка ледяными частицами («камешками»), которые сформировались в более холодных областях ранней Солнечной системы. Остаются вопросы, как такие частицы преодолевали большие расстояния и объясняют ли эти поступления химический состав Земли целиком. scitechdaily.comSciTechDailyscitechdaily.comОткрыть источник ↗

Авторы рассматривают аккрецию «камешков» — процесс, при котором мелкие каменистые частицы накапливаются в более крупное тело. Когда растущая планета становилась достаточно массивной, у неё могла возникнуть горячая атмосфера высокого давления, богатая водородом. Силикатные «камешки», падающие сквозь неё, могли вступать в реакцию, проверенную в лаборатории. scitechdaily.comSciTechDailyscitechdaily.comОткрыть источник ↗

Шарп сообщил, что экстраполяция результатов указывает: таким путём, вероятно, было получено количество воды, равное сотням океанов. По его словам, практически любая планета размером с Землю должна иметь воду по этому механизму, а сходные условия вокруг других каменистых планет могли бы дать широко распространённый путь к воде за пределами Солнечной системы. scitechdaily.comSciTechDailyscitechdaily.comОткрыть источник ↗

Эксперименты демонстрируют возможный механизм образования воды при формировании планет. Чтобы определить, какая доля земной воды действительно возникла таким образом, потребуются дальнейшие исследования. scitechdaily.comSciTechDailyscitechdaily.comОткрыть источник ↗