Исследователи провели эксперимент, который показал, что органическое вещество из межзвездных облаков может производить большой объем жидкости при нагревании и возможно является источником происхождения земной воды.
Наибольшая площадь поверхности Земли покрыта водой (около 70%), но откуда взялась вода — научная загадка. Исследователи из Японии показали, что вода — как и нефть — могут образовываться внутри облаков космического вещества в туманностях при высоких температурах и давлении.
Главная гипотеза о происхождения воды на Земле предполагает, что молекулы воды были доставлены на планету при столкновении с астероидами и кометами. Космические ледяные объекты возникли из холодных краев солнечной системы, за пределами «снеговой линии». В этом месте становится достаточно холодно, чтобы мог образоваться лед. Затем объекты столкнулись с ранней версией Земли, на которой не было жидкостей, и в течение миллионов лет накапливалось огромное количество воды.
Однако у теории существуют проблемы. Образцы, собранные с комет, показали, что вода в этих объектах имеет непохожие на земные океаны изотопные соотношения. Команда из Университета Хоккайдо взяла за основу иную гипотезу. Ученые хотели выяснить, может ли причиной возникновения воды быть внеземное органическое вещество.
Для проверки предположения, ученые разработали смоделированную версию органического вещества из космоса, которое можно найти в межзвездных молекулярных облаках. Земной аналог представляет собой смесь из окиси углерода, аммиака и воды. Японские ученые подвергли вещество воздействию возможных условий, которым смесь могла подвергнуться в космосе.
Команда разогревала органическое вещество до 400 ° C, одновременно создавая давление с помощью алмазной наковальни. Образец сохранял твердое состояние при 100 ° C, но при достижении 200 ° C, начал разделяться на две фазы, воду и масло. При 350 ° C вода пузырилась и образовывала большие капли. При максимальной температуре 400 ° C выделялось черное масло, которое оказалось химически похожим на сырую нефть, найденную на Земле.
«Наши результаты показывают, что межзвездное органическое вещество внутри линии снега является потенциальным источником воды на Земле, — говорит Акира Коучи, ведущий автор исследования. — Более того, абиотическое образование нефти, которое мы наблюдали, предполагает новые источники возникновения нефти на прото-Земле».
Исследователи вскоре должны получить дополнительную информацию в виде новых образцов, собранных из комет и астероидов.
«Будущий анализ органического вещества в образцах астероида Рюгу, который представит японская межпланетная станция «Хаябу́са-2» позднее в этом году, должен улучшить наше понимание происхождения воды на Земле», — добавил Коучи.
Исследование было опубликовано в журнале Scientific Reports. На видео ниже представлен процесс образования воды в образцах.