Происхождение воды на Земле для ученых было загадкой, но теперь она разгадана. Ранее среди представителей научного мира существовали гипотезы о занесении ее с астероидов или комет 4 млрд лет назад, когда планета пребывала на ранней стадии образования. Или о высвобождении ее из недр Земли в результате химических реакций. Вот что выяснилось в итоге.
Как появилась воды
Недавно в научной периодике появилась публикация профессора Сколтеха Артема Оганова и его китайских коллег, которые выступили в защиту второй гипотезы и назвали вещество, благодаря которому вода могла сохраниться в глубине молодой планеты. А вот с поверхности земли она испарилась полностью после катастрофического столкновения с другими небесными телами. Ученые заявили, что в наше время этого вещества на планете не существует. Но его формула выглядит так: Mg2SiO5H2. Его название - гидросиликат магния.
Особенности открытия
Исследованием занимались ученые из России и Китая под руководством Артема Оганова, автора метода предсказания кристаллических структур USPEX. На основе этого метода китайские ученые во главе с профессором Нанькайского университета Сяо Дуном путем компьютерного моделирования предсказали существование соединения Mg2SiO5H2на раннем этапе образования Земли.
Вещество пребывает в стабильном состоянии при условии высокой температуры и давлении свыше 2 млн атмосфер. Ученые выдвигают теорию о существовании гидросиликата магния в недрах Земли еще до того, как образовалось само ядро, а планета была однородной по химическому составу.
Специфика вещества
В составе гидросиликата магния содержится 11 % воды. После возникновения и обособления ядра произошло снижение давления в мантии, а вслед за ним и разложение этого минерала. Так заявили авторы исследования.
В результате всех этих процессов, на которые потребовалось около 30 млн лет, произошло выделение огромного количества воды. За этот период центр Земли стал местом концентрации железа, из которого и образовалось ядро. После вытеснения оттуда в область меньшего давления силикатных минералов они оказались нестабильными и подверглись распаду.
Так произошло образование оксида и силиката магния, составляющих мантию, а также воды. Для ее постепенного выхода на поверхность понадобилось примерно 100 млн лет. Ученые выяснили, что океаны появились на планете уже через 120 млн лет после того, как возникло земное ядро.
Комментарии специалистов
По словам Артема Оганова, исследователей удивило то, что материал, который просуществовал такой сравнительно короткий период времени на нашей планете, внес глобальные изменения в ее эволюцию. Ученый заявил, что данное открытие позволяет понять эволюцию и других небесных тел. В частности, Марс является слишком маленькой планетой, чтобы обеспечить давление, при котором гидросиликат магния будет устойчив. Именно по этой причине на Красной планете очень мало воды. А ту воду, которую недавно обнаружили астронавты в замороженном состоянии, скорее всего, принесли кометы.
Исследователь из Китая Сяо Дун высказал предположение, что благодаря этой научной работе удастся лучше изучить планеты, расположенные далеко за пределами нашей Солнечной системы. Он заявил, что для превращения экзопланеты в обитаемую ей необходимы условия стабильного климата. А это требует одновременного существования и континентов, и океанов.
Считается, что массовое содержание воды на планете земного типа не должно быть выше 0,2 %, независимо от размеров. Результаты, которые были получены учеными, подтолкнули их к выводу, что на массивных планетах такого вида (их еще называют суперземлями) давления, стабилизирующие Mg2SiO5H2, существуют за пределами ядра. Такие небесные тела способны удерживать большое количество воды в мантии сколько угодно. Следовательно, материки и океаны могут на них существовать при куда более высоком содержании Н2О, чем это считалось ранее.
