Земля, возможно, сама произвела свои океаны, а не импортировала их с комет

Версия, по которой вода Земли не прилетела, а сварилась здесь

Материал Quanta, обсуждаемый в треде, излагает настоящую открытую загадку планетологии и нового претендента на ответ.

Гипотеза «сделай сам»: водород плюс магма равно океан

Новая идея: ранняя Земля произвела большую часть воды внутри, в период, когда её поверхность была расплавленным магматическим океаном. Механизм: водород ранней плотной атмосферы реагировал с кислородом, запертым в расплавленной породе, образуя воду. Двигатель — давление. «Это повышенное давление во многом и облегчает производство воды», — объяснил исследователь Харрисон Хорн.

Хорн, С.-Х. Дэн Шим и коллеги из Ливерморской национальной лаборатории и Университета штата Аризона проверили это, воссоздав экстремальные условия молодых субнептунов алмазными наковальнями и лазерами. Реакция дала до 1000 раз больше воды, чем ожидалось: планета могла бы выработать воду на целые океаны одной лишь химией, и быстро.

Почему версия с кометами вышла из моды

Давняя альтернатива — доставка: вода прибыла, прикреплённая к кометам и астероидам, во время ранней бомбардировки. Проблема в отпечатке. У воды есть соотношение дейтерия (тяжёлого водорода) к обычному водороду, и это соотношение должно совпадать с источником.

• Миссия Giotto обнаружила, что у кометы Галлея соотношение дейтерия примерно вдвое выше, чем у большей части земной воды.
• Зонд ESA Rosetta у кометы 67P измерил «самую высокую концентрацию дейтерия из всех комет, что мы измеряли».
• Астероиды подходят лучше: соотношение у метеорита Уинчком 2021 года «почти идеально совпало» с земными океанами, хотя его благородные газы не сходятся с атмосферой Земли.

Область пока не сошлась в одном. Как сказала планетолог Карен Мич, «подозреваю, это была комбинация всех них».

Оговорка, которую учёные делают сами

У теории «сделай сам» есть несущее допущение: нужна достаточно большая ранняя атмосфера водорода, чтобы создать давление. Для субнептуна это правдоподобно. Для камня размером с Землю — менее очевидно. Quanta приводит скепсис Андерса Йохансена насчёт того, «можно ли получить это для планеты земной массы». Честная формулировка в материале: Земля «могла быть фабрикой воды лишь мгновение, но этого мгновения, возможно, хватило, чтобы выковать океаны».

Тред проверил химию, а затем пошёл дальше

Читатель пересказал механизм простыми словами, чтобы убедиться, что понял, и приложил исходную статью:

«Водород смешался с кислородом в расплавленной породе (магме) Земли под крайне высоким давлением, создав нашу земную разновидность H2O… Я правильно понимаю?» — комментатор, отыскавший статью в Nature

Другой предложил отдельный механизм удержания, на который статья не опирается: магнитосфера как ловушка водорода на больших временах:

«магнитосфера… ещё и не даёт потеряться водороду, которому удалось зацепиться за Землю, не позволяя сдуть его с верхних слоёв атмосферы… Два с половиной миллиарда лет — это много времени, чтобы накопить воду». — другой читатель

А один читатель назвал ту эпистемическую честность, к которой большинство из нас приходит с наукой о глубоком времени:

«Я знаю недостаточно, чтобы спорить с учёными, экспертами в этой области, и потому понимаю, что должен принять общий консенсус… но в голове всё равно скребёт сомнение, потому что это просто не ощущается правильным». — комментатор, взвешивающий больший водный бюджет Европы

Меняется здесь не готовый ответ. Меняется меню. «Откуда взялась вода» раньше было вопросом о том, что ударило по планете. Теперь это ещё и вопрос о том, что планета сделала с собой сама, пока была расплавленной.