Цивилизация
С открытием поздней тяжелой бомбардировки (периода от 4,6 до 3,8 млрд лет назад, когда на Луне, Земле, Меркурии, Венере и Марсе, то есть внутренних объектах Солнечной системы, сформировалось большинство ударных кратеров) получила убедительное подтверждение метеоритно-кометная гипотеза происхождения земной воды, а также, возможно, и органического материала, послужившего основой для возникновения жизни.
Сейчас можно с уверенностью утверждать, что поставщиками воды на Землю были кометы и/или примитивные метеориты, в том числе относящиеся к группе углистых хондритов, то есть протокометных метеорных тел, сформировавшихся на относительно ранних этапах эволюции Солнечной системы.
Открытым остается вопрос о том, какие из областей Солнечной системы, где шло формирование объектов, содержащих лед и органику, больше всего «вложились» в запасы земной воды.
Если речь идет о транснептуновых объектах, то большими запасами воды и примитивной органики ранняя Земля обязана отдаленным «выселкам», где, собственно, и шло формирование комет. В этом случае не исключен вариант, что какая-то часть земной воды и органики происходит вообще не из Солнечной системы, а из материала, захваченного из межзвездного пространства на стадии формирования протопланетного газопылевого диска. Что, как не сложно догадаться, открывает перед теоретиками, занимающимися происхождением жизни, весьма волнующие перспективы.
Второй вариант развития событий — вода и органика, захваченные ранней Землей, происходят из внутренних областей нашей материнской звездной системы. Тогда и происхождение жизни придется трактовать в более, так сказать, локальных терминах.
Исследовать этот вопрос взялась группа разнопрофильных специалистов, возглавляемая Конелом Александром из Института Карнеги в Вашингтоне, чью статью «Происхождение астероидов и их вклад в запасы летучих соединений планет земной группы» публикует сегодня Science.
Проанализировав изотопный состав кометного водяного льда и гидратированных силикатов, входящих в состав углистых хондритов, группа пришла к выводам, которые противоречат преобладающей сейчас теории и подтверждают скорей «внутреннее» астероидное, чем транснептуновое кометное происхождение земной воды и органики.
Главным измеренным параметром стало здесь соотношение водорода и его тяжелого изотопа дейтерия, которое позволяет вычислить, на каком расстоянии от Солнца шло формирование водородосодержащих объектов:
с увеличением этого расстояния концентрация дейтерия в водяном льду растет, при этом соотношение изотопов у объектов, сформировавшихся в одной и той же области Солнечной системы, должно быть одинаковым. Таким образом, сопоставляя концентрации дейтерия в углистых хондритах и кометах (в последнем случае использовались данные кометных миссий NASA), можно определить, формировались ли они в одной и той же области Солнечной системы или в разных.
В общей сложности был изучен изотопный состав 85 углистых хондритов. Сопоставив их с данными по изотопному составу комет, а также спутника Энцелада, который, предположительно, тоже является транснептуновым объектом, захваченным Сатурном, авторы обнаружили, что изотопный состав хондритов и комет сильно отличается,
что совсем не вписывается в уже сложившуюся теорию, описывающую формирование и миграцию вещества внутри Солнечной системы.
Так, ранее предполагалось, что и кометы, и углистые хондриты, также содержавшие водяной лед, формировались за орбитой Юпитера (возможно, на самых границах Солнечной системы) и далее мигрировали во внутренние области, где и были захвачены планетами, в том числе Землей. В этом случае изотопный состав хондритов и кометного льда должен быть одинаковым, но, как показали измерения, это не так: в гидратированных силикатах, входящих в состав хондритов, дейтерия оказалось намного меньше, чем в кометном льду.
Отталкиваясь от этих данных, авторы предполагают, что углистые хондриты формировались не на окраине Солнечной системы, а намного ближе — в районе астероидного пояса между Марсом и Юпитером. Четыре миллиарда лет назад большая их часть представляла собой кометы и протокометные объекты — комки твердого вещества, перемежаемого замерзшими газами, водяным льдом и заключенные в ледяную оболочку.
Собственно, именно эта популяция «внутренних» комет, считают авторы, и стала основным источником обводнения Земли в эпоху тяжелой бомбардировки, а не транснептуновые ледяные глыбы, массово мигрировавшие на внутренние солнечные орбиты под действием гравитационных возмущений, как считалось раньше.