Огромные запасы воды на нашу планету доставили не далекие транснептуновые кометы, а метеориты, которые формировались между орбитами Юпитера и Марса. Такой вывод сделал группа специалистов после анализа изотопного состава кометного льда и метеоритного вещества.

После открытия поздней тяжелой бомбардировки примерно от 4.6 до 3.8 миллиардов лет тому назад, когда на Земле, Луне, Венере, Меркурии и Марсе началось формирования большей части ударных кратеров, убедительное подтверждение получила метеоритно-кометная гипотеза возникновения воды на нашей планете, а, возможно, и органики, ставшей основой для зарождения жизни.

Сейчас можно с полной уверенностью говорить, что воду на Землю доставили примитивные метеориты и/или кометы. В том числе, это могли быть так называемые углистые хондриты или протокометные метеорные тела, которые формировались на довольно ранних этапах развития Солнечной системы.

Небесные тела, бомбардировавшие Луну и Землю примерно 4 миллиарда лет тому назад, могли «заразить» нашу планету живыми организмами. По предположениям специалистов, это были именно астероиды, а не останки протопланет.

Впрочем, открытым остается еще один вопрос – какие из областей Солнечной системы, в которых шло формирование объектов, внесли самый большой вклад в общее количество земной воды.

Если говорить о транснептуновых объектах,  то большие запасы воды и примитивной органики прилетели на Землю с отдаленных окраин, где происходило формирование комет. Нельзя исключать вариант, что какое-то количество земной органики и воды родом вообще не из нашей Солнечной системы. Это мог быть материал, который был захвачен из межзвездного пространства еще во время формирования газопылевого протопланетного диска. Не сложно догадаться, что это открывает довольно волнующие перспективы перед теоретиками, изучающими происхождение жизни.

Впрочем, есть еще один вариант развития событий – органика и вода, которую захватила ранняя Земля, пришли из внутренних районов нашей материнской звездной системы. Тогда и возникновение жизни придется объяснять, используя термины «локального» характера.

 

Над исследованием этого вопроса работает группа разнопрофильных специалистов под руководством Конела Александра из вашингтонского Института Карнеги. Они уже опубликовали статью «Происхождение астероидов и их вклад в запасы летучих соединений планет земной группы» в журнале Science.

Стоит вспомнить и про настоящий склад сложной органики – 26 аминокислот, которые нашли на искусственной комете, созданной в условиях, приближенных к космическим.

После анализа изотопного состава водяного кометного льда, а также гидратированных силикатов, которые входят в состав углистых хондритов, ученые сделали выводы, полностью противоречащие популярной в данной момент теории. Они соответствуют, скорее «внутреннему» астероидному, чем транснептуновому кометному происхождению земной органики и воды.

Основной измеряемый параметр в этом случае – это отношение водорода к его тяжелому изотопу дейтерию, позволяющее вычислить, на каких расстояниях от Солнца проходило формирование объектов, содержащих водород. Если это расстояние увеличивается, то растет концентрация дейтерия в составе водного льда. А отношение изотопов у подобных объектов, формирование которых проходило в одном и том же районе Солнечной системы, должно быть приблизительно одинаковым. Таким образом, если сопоставить концентрацию дейтерия в кометах и углистых хондритах, то можно определить, проходило ли их формирование в одной и той же части Солнечной системы.

Также астероиды могли быть своеобразными молекулярными фабриками по производству сложных органических соединений, без которых невозможно возникновение жизни. Подобный вывод можно сделать после проведения химического анализа метеорита.

Всего было изучено 85 углистых хондритов. Данные об их изотопном составе были сопоставлены с кометами, а также спутником Энцелада, который, по предположениям, также транснептуновый объект, который захватил Сатурн. В результате оказалось, что изотопные составы комет и хондритов обладают довольно сильными различиями. А это, в свою очередь, совсем не соответствует уже сложившейся теории о формировании и миграции вещества по Солнечной системе.

Ранее выдвигалась гипотеза, что и углистые хондриты, и кометы формировались где-то за пределами орбиты Юпитера, почти на самой границе Солнечной системы. Далее они мигрировали во внутренние районы, где их захватывали планеты, в том числе и Земля. В таком случае  изотопный состав кометного льда и хондритов должен совпадать, но измерения выявили, что в гидратированных силикатах в составе хондритов дейтерия намного меньше по сравнению с кометным льдом.
Используя эти данные, авторы предположили, что формирование углистых хондритов проходило не на границах Солнечной системы, а намного ближе – в области астероидного пояса, расположенного между Юпитером и Марсом. А четыре миллиарда лет тому назад большая их часть была кометами и протокометными объектами – комками твердого вещества вперемешку с водяным льдом, замерзшими газами.

Именно эта популяция так называемых «внутренних» комет, по мнению авторов работы, и была основным источником воды для Земли в период тяжелой бомбардировки.