Большая метеоритная бомбардировка, которой Земля подвергалась около четырех миллиардов лет назад, могла сделать нашу планету более пригодной для жизни, став одним из источников земной атмосферы и океанов, сообщает Imperial Colledge London.
Когда метеориты достигали атмосферы планеты, то в условиях крайне высокой температуры при входе в атмосферу некоторые минералы и органические составляющие в их внешнем слое выделяли значительное количество водяного пара и углекислого газа.
Ученые считают, что имено эта вода могла сделать атмосферы Земли и Марса более насыщенными влагой. А высвобождение «парникового» углекислого газа позволяло удерживать солнечную энергию, чтобы сделать атмосферу Земли и Марса достаточно теплой для возникновения океанов.
В новом исследовании ученые из Королевского Лондонского колледжа проанализировали минеральный и органический состав пятнадцати фрагментов древних метеоритов, найденных в разных местах земного шара, нагрев их до очень высокой температуры, сопоставимой с той, которая возникает при вхождении метеоритов в атмосферу.
Для этого ученые использовали новую технологию FTIR-пиролиза (pyrolysis-FTIR), которая с помощью электричества позволяет за секунду нагреть фрагменты метеоритов до температуры 20000 градусов по Цельсию.
Потом ученые измерили выделившийся газ.Оказалось, что в среднем каждый метеорит может высвободить воду, равную 12% их собственной массы и углекислый газ, равный около 6% массы. На основе этого ученые пришли к выводу, что вклад от отдельных метеоритов был слишком мал и вряд ли мог иметь важное влияние на атмосферу.
Однако далее ученые проанализировали данные по метеоритному дождю, получившему название «Последняя тяжелая бомбардировка» (Late Heavy Bombardment (LHB)), которая происходила 4 млрд лет назад на протяжении 20 млн лет, когда миллионы метеоритов падали на Землю и Марс.
Они подсчитали, что предполагаемое количество метеоритов могло высвобождать около 10 млрд тонн углекислого газа и 10 млрд тонн воды ежегодно, в то время как масса современной земной атмосферы составляет около 5 тысяч триллионов тонн. А этого бы хватило для того, чтобы сделать атмосферы обеих планет более теплыми и влажными и, соответственно, более пригодными для жизни.
Профессор Марк Сефтон (Mark Sephton) считает исследование крайне важным ключом к разгадке прошлого Земли.
«В течение долгого времени ученые пытались понять, откуда на Земле столько воды по сравнению с другими планетами Солнечной системы. «Последняя тяжелая бомбардировка» может оказаться ключом к разгадке».
«Благодаря своему химическому составу, древние метеориты могли оказаться теми, кто «населил» нашу Землю водой. И вот сейчас у нас есть данные, показывающие, как много воды и углекислого газа принесли на нашу планету метеориты. Эти газы могли сразу начать оказывать действие — за счет парникового эффекта удерживая воду и согревая нашу планету», — говорит Сэфтон.
Правда, по словам ученых, Марс в отличие от Земли не смог удержать свою птицу счастья — гидросфера и атмосфера Марса, некогда почти такая же мощная, как и на Земле, не сохранилась из-за слабого магнитного поля планеты и недостаточной вулканической деятельности. Все это вызвало смещение жидких океанов к полюсам, где они превратились в лед.
Результаты исследования опубликованы в журнале Geochimica et Cosmochima Acta.
