Как науке стало известно, откуда на Земле вода

Вода необходима для жизни, и людям кажется совершенно обыденным ее наличие на Земле. Однако это единственная известная планета, покрытая океанами. Знаем ли мы откуда взялась эта вода?

Вода покрывает более 70 % поверхности Земли. Её объем на нашей планете около 1.386 миллиардов км³, что может показаться огромным значением, однако это в ~800 раз меньше объема Земли. Большая часть воды находится глубоко под землей. В мантии Земли содержится до 10 объемов океанов. Так откуда вся эта жидкость?

Планетологи предполагали, что происхождение воды на Земле — приземление на нее покрытых льдом комет и астероидов. Также существовала гипотеза, что вода или ее компоненты (водород и кислород) могли присутствовать в горных породах, из которых изначально была сформирована Земля.

Земля, наряду с другими каменистыми планетами (Меркурий, Венера, Марс), образовалась во внутренней части Солнечной системы, вблизи Солнца. В этой области космоса слишком жарко, чтобы лед или вода могли быть устойчивыми.

Если Земля была горячей и сухой планетой, то вода должна была появится позже, после того, как планета остыла. Предположительно, ее принесли ледяные кометы и астероиды, которые бомбардировали молодую планету.

Хотя эта теория имеет смысл, измерения соотношения дейтерия (тяжёлый водород) и водорода в воде различных комет, в том числе сделанные космическим кораблем Rosetta в 2014 году, показали, что вода в кометах часто содержит значительно больше дейтерия, чем та, которая на Земле. Тем самым исключая эти космические объекты как основной источник нашей воды.

Вода из астероидов по своему изотопному составу была близка к той, что в земных океанах. Но небольшой размер и водная нагрузка астероидов означают, что потребовалось бы невообразимое количество столкновений, чтобы объяснить всю воду на Земле. 

Некоторые метеориты, называемые энстатитовыми хондритами, образуются из небольших астероидов, которые, в отличие от планет, не подвергались геологической эволюции с момента своего образования. Из-за этого они имеют схожий состав с породами из которых состояла молодая Земля. Лауретта Пиани, космохимик из Университета Лотарингии в Нанси, Франция, возглавляла группу исследователей, которые намеревались искать водород в этих метеоритах.

Пиани и её коллеги отобрали 13 энстатитовых хондритов, и, применив специальную аналитическую процедуру, пришли к неожиданному результату. Как оказалось, хондриты содержат огромное количество водорода. К тому же, изотопный состав водорода и азота совпадает с составом мантии Земли. Это говорит о том, что большая часть атмосферного азота планеты также могла появиться из этого материала.

Соотношение водорода и дейтерия в проанализированных метеоритах практически совпадало с соотношением в воде из недр Земли. Однако были замечены значительные различия с океанской водой, оставляя актуальной идею о том, что кометы и астероиды также могли способствовать водоснабжению планеты.

Вывод: С точки зрения современной науки основная часть воды (на тот момент в виде водорода) появилась на нашей планете во время её формирования. Лишь небольшая её часть попала на Землю вместе с астероидами и кометами.