Откуда взялась вся наша вода? То, что может показаться простым вопросом, бросало вызов и заинтриговало ученых планет на протяжении десятилетий. Вода кометы 67P / Чурюмов-Герасименко не похожа на воду Земли.
Из-за того, что Земля была очень горячей в начале своего образования, ученые считают, что исходная вода Земли должна была так же кипеть из кипящего чайника. Преобладающие теории рассмотрели два источника для более позднего Доставка воды на поверхность Земли, как только условия охладятся. Один - это кометы, а другой - астероиды. Конечно, некоторое количество воды поступило из обоих источников, но вопрос в том, какой из них является основным.
В нашей Солнечной системе есть две области, в которых кометы образовались около 4,6 миллиардов лет назад. Одним из них является облако Оорта далеко за Плутоном. Все указывает на то, что происхождение кометы 67P является еще одним местом рождения комет - пояса Койпера в регионе Нептуна и Плутона. Результаты Розетты исключают кометы пояса Койпера как источник земной воды. Предыдущие наблюдения облачных комет Оорта, таких как Хякутакэ и Хейл-Бопп, показали, что они также не имеют воды, подобной Земле. Таким образом, ученые-планетологи должны пересмотреть свои модели с учетом веса другого возможного источника - астероидов.
Вопрос об источнике земной воды решался с помощью наземных приборов и нескольких зондов, которые сближались с кометами. В 1986 году первый облет кометы - комета 1P / Halley, комета облака Оорта, - показал, что ее вода не похожа на воду на Земле. Чем отличается вода от этих комет - Хэлли и теперь 67P - от земной в соотношении двух типов атомов водорода, которые составляют молекулу воды.
Измерения с помощью спектрометров показали, сколько дейтерия - более тяжелой формы атома водорода - существует по отношению к наиболее распространенному типу водорода в этих кометах. Это отношение, обозначенное как D / H, составляет около 1 на 6000 в океанской воде Земли. Для подавляющего большинства комет дистанционные измерения или измерения на месте обнаружили более высокое соотношение, которое не подтверждает утверждение о том, что кометы доставляли воду на раннюю поверхность Земли, по крайней мере, на небольшую ее часть.
Совсем недавно космические телескопы Гершеля, наблюдавшие комету Хартли 2 (103P / Hartley), вызвали спор об источниках земной воды. Спектральные измерения света кометы показали отношение D / H, как вода Земли. Но теперь наблюдения Гершеля стали скорее исключением из-за последних измерений Розетты.
Новые измерения 67P были сделаны с помощью масс-спектрометра с двойной фокусировкой (DFMS) ROSINA на борту Rosetta. В отличие от дистанционных наблюдений с использованием менее точного света, Розетта смогла точно измерить количество дейтерия и общего водорода, окружающего комету. Ученые могли бы тогда просто определить соотношение. О результатах сообщается в работе К. Алтвегга и др. «67P / Чурюмов-Герасименко, комета семейства Юпитера с высоким отношением D / H», опубликованной в номере от 10 декабря 2014 г. Наука.
Наблюдения на приборе ROSINA определили соотношение 5,3 ± 0,7 × 10.-4что примерно в 3 раза превышает отношение D / H для воды Земли. Эти результаты не исключают комет как источника земной воды, но они перенаправляют ученых рассматривать астероиды в качестве основного источника. В то время как астероиды имеют намного более низкое содержание воды по сравнению с кометами, астероиды и их меньшие версии, метеориты, являются более многочисленными, чем кометы. Каждый метеор / падающая звезда, которую мы видим, сгорая в нашей атмосфере, доставляет несметное количество соединений, включая воду, на Землю. Раньше наплыв метеоритов и астероидов на Землю был намного сильнее. Следовательно, небольшое количество воды, добавляемой каждым, может составить в целом то, что сейчас лежит в океанах, озерах, ручьях и даже в наших телах.
Ссылки:
Соотношение D / H воды на Земле, измеренное с помощью DFMS
67P / Чурюмов-Герасименко, комета семейства Юпитеров с высоким отношением D / H
Розетта питает дебаты о происхождении воды Земли
Происхождение астероидов и их вклад в летучие запасы планет земной группы
Недавняя статья в журнале Space Magazine:
Какой процент земли это вода?
