Ученые нашли свидетельства существования древнего запаса воды в поясе Койпера
Во внешней части Солнечной системы мог существовать запас воды с повышенным содержанием тяжелых изотопов кислорода, изолированный от вещества внутренней части Солнечной системы. На это указали 12 частиц космической пыли, которые, вероятно, прилетели из области пояса Койпера и со временем попали в атмосферу Земли. Результаты исследования опубликованы в журнале Science Advances.
Первый намек на воду с другим изотопным составом дала миссия NASA Genesis. Аппарат запустили в 2001 году к точке Лагранжа L1, где он больше двух лет собирал частицы солнечного ветра. Так ученые хотели выяснить, из чего состоит Солнце, и сравнить его вещество с планетами и метеоритами. Образцы вернули на Землю в 2004 году, а их анализ показал, что в Солнце доля легкого кислорода выше, чем на Земле и в большинстве метеоритов. Отсюда возникло предположение, что лед на окраинах молодой Солнечной системы, наоборот, мог содержать больше тяжелых изотопов. Но проверить это было трудно: образцов из пояса Койпера у ученых почти нет.
«Поставщик» комет и астероидов: самое интересное и загадочное о поясе Койпера
Планетолог NASA Линдси Келлер и его коллеги решили искать следы этой воды не за Нептуном, а гораздо ближе — в межпланетной пыли, которая сама долетает до Земли. Для анализа они взяли 12 микроскопических частиц, собранных самолетами NASA в стратосфере. На зернах оказалось особенно много следов от солнечных энергичных частиц. Их обилие подсказало исследователям, что пыль могла прилететь из пояса Койпера.
Дальше исследователи посмотрели, что сохранилось внутри самих зерен. Там нашли гидратированные глинистые минералы — значит, когда-то исходное вещество вступало в реакцию с водой при низкой температуре. Изотопный состав кислорода при этом отличался от того, который находят в метеоритах, чьи минералы когда-то взаимодействовали с водой ближе к Солнцу.
Самой древней воды в частицах уже нет, поэтому ее состав пришлось восстанавливать по минералам. Расчеты показали, что отношение кислорода-18 к кислороду-16 могло быть примерно на 15% выше, чем в земной океанской воде.
Судя по составу частиц, вода за Нептуном долго почти не смешивалась с веществом ближе к Солнцу. Помешать перемешиванию мог Сатурн, а возможно, и Уран с Нептуном. В первые миллионы лет после рождения Солнечной системы за орбитой Сатурна существовала зона повышенного давления. Она замедляла движение пыли и льда к Солнцу, а часть вещества могла останавливать совсем.
Обложка: ESO
Самое популярное
