Нове розуміння походження води на землі

Університет Хоккайдо: вчені виявили, що міжзоряна органічна речовина могла б забезпечити велику кількість води при нагріванні, припустивши, що сполука може бути джерелом наземної води, повідомляє eurekalert.

На нашій планеті залишається безліч загадок, включаючи невловиме походження води на землі. Активні дослідження показали, що земна вода доставлялася крижаними кометами або метеоритами, що містять водні силікати, які приходили зі зовнішньої частини «снігової лінії» – межі, за якою лід може конденсуватися через низькі температури. Пізніші дослідження, однак, надали спостереження, що суперечать теорії кометного походження, але все ще не пропонуючи ймовірні заміни джерелам земної води. «До сьогодні набагато менше уваги приділялося органічній речовині у порівнянні з льодами і силікатами, навіть незважаючи на те, що у сніговій лінії є його надлишок», – говорить вчений-планетолог Акіра Коучі з Університету Хоккайдо.

ВІДЕО: Аналог органічної речовини, що продукує воду і нафту під нагріванням. Сферичні водні краплі були утворені при 350 ° C. (HIDEYUKI NAKANO ET AL., НАУКОВІ ЗВІТИ, 8 травня 2020 р.)

У недавньому дослідженні, опублікованому в «Науковій доповіді» (Scientific Reports), група вчених під керівництвом Акіри Кучі демонструє, що нагрівання міжзоряної органічної речовини при високій температурі може дати велику кількість води та нафти. Це говорить про те, що вода може продукуватися всередині лінії снігу без будь-якого внеску комет або метеоритів, що надходять зі зовнішньої сніжної лінії.

У якості першого кроку дослідники зробили аналог органічної речовини у міжзоряних молекулярних хмарах, використовуючи хімічні реактиви. Щоб зробити аналог, вони посилалися на аналітичні дані міжзоряної органіки, одержані шляхом УФ-опромінення суміші, котра містить Н2О, СО та NH3, які імітували природний синтетичний процес сполуки. Потім вони поступово нагрівали аналог органічної речовини з 24 до 400 ° С під тиском у алмазному боксі зі сталевими штіфтами. Зразок був однорідним до 100 ° С, але розділився на два різновиди при 200 °. Приблизно за 350 ° утворення крапельок води стало очевидним, і розміри крапель збільшувалися у міру підвищення температури. При 400 °, окрім крапель води, вироблялася чорна нафта.

Група провела аналогічні експерименти з великою кількістю органічної речовини, яка також давала воду і нафту. Їх аналіз спектрів поглинання показав, що основним компонентом водного продукту була чиста вода. Крім того, хімічний аналіз видобутої нафти показав схожі характеристики з типовою сирою нафтою, яку знаходять під землею.

“Наші результати показують, що міжзоряна органічна речовина всередині снігової лінії є потенційним джерелом води на землі. Більше того, абіотичне утворення нафти, яке ми спостерігали, говорить про більш обширні джерела нафти для Древньої Землі, ніж раніше вважалося”, – каже Акіра Кучі. “Майбутні аналізи органічних речовин у зразках астероїду Рюгу, які японський дослідник астероїдів Hayabusa2 поверне пізніше цього року, повинні просунути наше розуміння походження наземних вод”.