Эксперименты при высокой температуре показывают, что силикатные гальки могут производить воду

Эксперименты при высокой температуре продемонстрировали, что большая часть воды на Земле могла возникнуть из сухих силикатных гальк, падающих через богатую водородом первичную атмосферу. Исследование, проведенное учеными, включая Сусмиту Гараи и Закари Шарпа, показало, что восстановление оксида железа в силикатах может производить водяной пар за считанные минуты или часы. Это открытие предполагает, что производство воды может быть широко распространено на экзопланетах размером с Землю. Исследование было опубликовано в журнале Nature Geoscience.

Экспериментальная установка

Исследователи подвергли образцы силикатов, богатых железом, экстремальным температурам в диапазоне от 1200 до 1400 градусов Цельсия, имитируя условия ранней Земли. Эксперименты проводились в двух различных газовых средах: в потоке гелия в качестве контроля и в атмосфере чистого водорода, имитирующей плотный первичный газовый слой молодой протопланеты. Результаты показали, что почти 80% оксида железа в минералах было восстановлено до металлического железа всего за несколько минут в присутствии водорода, высвобождая значительные объемы водяного пара. В то же время в среде гелия реакция не происходила.

Последствия для источников воды на Земле

Это исследование ставит под сомнение предыдущую парадигму, согласно которой вода Земли была доставлена извне кометами или ледяными телами из удаленных регионов солнечной системы. Вместо этого концепция акреции гальки предоставляет эндогенное источником воды, устраняя необходимость в дальнем транспорте ледяных материалов. Хотя для количественной оценки доли воды, произведенной таким образом, по сравнению с другими источниками потребуются дополнительные геохимические анализы, результаты поддерживают идею о том, что экстремальные условия 4,5 миллиарда лет назад создали идеальный химический реактор для формирования океанов Земли.