Земные океаны и атмосфера могли появиться благодаря Большой метеоритной бомбардировке

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.