Команда дослідників з Оксфордського університету виявила важливі докази походження води на Землі. Використовуючи рідкісний тип метеорита, відомого як енстатитовий хондрит, який має склад, аналогічний метеориту ранньої Землі (4,55 мільярда років тому), вони знайшли джерело водню, який мав би вирішальне значення для формування молекул води. Важливо те, що вони продемонстрували, що водень, присутній у цьому матеріалі, був внутрішнім, а не забрудненням. Це свідчить про те, що матеріал, з якого була побудована наша планета, був набагато багатшим на водень, ніж вважалося раніше.
Висновки, які підтверджують теорію про те, що формування придатних для життя умов на Землі не залежало від удару астероїдів, були опубліковані в журналі Icarus. Без водню, фундаментального елементного будівельного блоку води, на нашій планеті було б неможливо створити умови для підтримки життя.
Походження водню, і, відповідно, води, на Землі було предметом активних дискусій, і багато хто вважав, що необхідний водень був доставлений астероїдами з космосу протягом перших приблизно 100 мільйонів років існування Землі. Але ці нові відкриття суперечать цьому, натомість припускаючи, що Земля мала водень, необхідний для створення води, коли вона вперше утворилася.
Дослідницька група проаналізувала елементний склад метеорита, відомого як LAR 12252, спочатку зібраного в Антарктиді. Вони використали метод елементного аналізу, який називається спектроскопією X-Ray Absorption Near Edge Structure (XANES) на синхротроні Diamond Light Source у Харвеллі, Оксфордшир.
Попереднє дослідження під керівництвом французької команди спочатку виявило сліди водню в метеориті всередині органічних матеріалів і некристалічних частин хондр (сферичних об’єктів міліметрового розміру всередині метеорита). Однак залишок був неврахованим, тобто було незрозуміло, чи водень був природним, чи через земне забруднення.
Оксфордська команда підозрювала, що значна кількість водню може бути приєднана до великої кількості сірки в метеориті. Використовуючи синхротрон, вони направили потужний промінь рентгенівського випромінювання на структуру метеорита для пошуку сполук, що містять сірку.
Під час початкового сканування зразка команда зосередила свої зусилля на некристалічних частинах хондр, де раніше був знайдений водень. Але випадково проаналізувавши матеріал поза межами однієї з цих хондр, що складається з матриці надзвичайно дрібного (субмікрометрового) матеріалу, команда виявила, що сама матриця неймовірно багата сірководнем. Насправді їхній аналіз показав, що кількість водню в матриці була в п’ять разів більша, ніж у некристалічних ділянках.
Навпаки, в інших частинах метеорита, які мали тріщини та ознаки очевидного земного забруднення (наприклад, іржу), водню було дуже мало або зовсім не було. Це робить малоймовірним те, що сполуки сірководню, виявлені командою, походять із земного джерела. Оскільки протоземля була зроблена з матеріалу, подібного до хондритів енстатиту, це свідчить про те, що до того часу, коли планета, що формується, стала достатньо великою, щоб на неї вдарили астероїди, вона накопичила достатньо запасів водню, щоб пояснити сучасну кількість води на Землі.
Том Барретт, студент кафедри наук про Землю Оксфордського університету, який керував дослідженням, сказав: «Ми були неймовірно схвильовані, коли аналіз показав нам, що в зразку міститься сірководень — зовсім не там, де ми очікували.
«Оскільки ймовірність того, що цей сірководень походить від земного забруднення, дуже низька, це дослідження надає життєво важливі докази на підтримку теорії про те, що вода на Землі є природною — що вона є природним результатом того, з чого складається наша планета».
Співавтор, доцент Джеймс Брайсон (департамент наук про Землю Оксфордського університету) додав: «Фундаментальне питання для планетологів полягає в тому, як Земля стала виглядати так, як вона виглядає сьогодні.
«Тепер ми вважаємо, що матеріал, з якого побудована наша планета, — який ми можемо досліджувати за допомогою цих рідкісних метеоритів — був набагато багатшим на водень, ніж ми думали раніше. Це відкриття підтверджує ідею, що утворення води на Землі було природним процесом, а не випадковим бомбардуванням гідратованих астероїдів на нашу планету після її формування».
