Прошлась сегодня по основным гипотезам происхождения воды на Земле. На курсах и семинарах Сурдина у нас эта тема не освещалась подробно и в основном акцент был на классической теории кометного происхождения.
К списку теорий вернусь позже, начать хочу с последней новости, которая как раз подтверждает направление органического происхождения, но правда не синтеза, а разложения первичных органических веществ на стадии планетозималей, точнее процесс начался еще на стадии их формирования
https://nauka.tass.ru/nauka/8996235ТАСС, 17 июля 2020.
Значительная часть запасов воды на Земле могла появиться не из комет или астероидов, а в результате разложения сложных органических молекул в первые эпохи существования планеты. К такому выводу пришли японские планетологи, которые при нагреве в лаборатории образцов искусственного аналога органики из межзвездных газопылевых облаков получили воду и нефть. Описание их исследования опубликовал научный журнал Scientific Reports.
"Наши опыты показывают, что источником воды для нашей планеты могла быть органическая материя, которая существовала в ближайшей к Земле части Солнечной системы. Кроме того, мы открыли возможный абиотический источник формирования нефти. Анализ органики с астероида Рюгу, которую зонд "Хаябуса-2" доставит в конце этого года, поможет нам проверить эти теории", – рассказал один из авторов работы, профессор Университета Хоккайдо (Япония) Акира Кути.
Планетологи считают, что в первые мгновения существования Земли на ней не было значительных запасов воды. Это связано с тем, что молекулы этого вещества должно было или разрушать ультрафиолетовое излучение юного Солнца, или уносить в открытый космос еще до того, как сформировался зародыш нашей планеты.
Большинство исследователей предполагает, что современные запасы воды и органики попали на нашу планету уже после возникновения Земли – либо с астероидами, которые "бомбардировали" поверхность планеты, либо с кометами. Сейчас ученые больше склоняются ко второй версии. Однако она пока не может объяснить, почему запасы воды на Земле в несколько раз меньше того, что предсказывает моделирование.
По итогам нового исследования Кути и его коллеги нашли другое объяснение тому, как вода могла появиться на поверхности Земли. В ходе работы они экспериментировали с аналогами органической материи из межзвездных газопылевых облаков. По своему составу она похожа на первичную материю Солнечной системы, из которой предположительно сформировались все ее планеты, кометы и астероиды.
Изучив их химический состав, ученые обнаружили, что первая была почти на 100% чистой водой, а вторая – своеобразным аналогом нефти, который состоял из различных твердых и жидких предельных, непредельных и ароматических углеводородов. Чтобы проверить достоверность результатов, ученые повторили эти опыты, увеличив количество протопланетной материи.
Как именно возникает вода при ее нагреве, планетологи пока не знают. Однако сам факт ее существования говорит о том, что вода могла появиться на поверхности Земли и без участия комет и астероидов. Первые образцы первичной материи Солнечной системы, которые в ближайшие годы доставят на Землю зонды OSIRIS-REx и "Хаябуса-2", дадут окончательный ответ на этот вопрос, заключают Кути и его коллеги.
_____________________________________________________
Исходник, - аннотация и введение, перевод браузера, я немного откорректировала но не все
https://www.nature.com/articles/s41598-020-64815-6АННОТАЦИЯ Происхождение и эволюция тел Солнечной системы, включая воду на Земле, были обсуждены на основе предположения, что соответствующие ингредиенты были просто силикатами и льдами. Однако в кометной и межпланетной пыли обнаружено большое количество органического вещества, которое признается остатками межзвездных/докометрических зерен. Таким образом, преметрическое органическое вещество может быть потенциальным источником воды; однако до настоящего времени не было проведено никаких экспериментальных исследований этой возможности. Здесь мы экспериментально демонстрируем, что обильная вода и нефть образуются при нагревании преметрического аналога органического вещества в условиях, подходящих для материнских тел метеоритов внутри снежной линии. Это означает, что H2O лед не требуется в качестве единственного источника воды на планетных телах внутри снежной линии. Далее, мы можем объяснить изменение окислительного состояния Земли от первоначально восстановленного состояния до конечного окисленного состояния. Наше исследование также предполагает, что нефть присутствовала в астероидах и присутствует в ледяных спутниках и карликовых планетах.
Введение
Вода играет существенную роль в различных гидрологических, геологических и химических процессах на земных планетах и является ключом к обсуждению происхождения жизни и биологической активности. Несмотря на свою очевидную важность, происхождение воды на Земле до конца не изучено . В последнее время анализы некоторых изотопов кометы 67 Р / Чурюмова-Герасименко показали, что вклад кометного льда в океаны Земли составляет менее 1%5, указывая на необходимость других кандидатов в качестве исходного материала земной воды. Для доставки воды эмбрионам земных планет были предложены различные источники, например ., адсорбция водяного пара на безводных силикатах, включение внутрь дрейфующих зерен гидросиликата в планетезимали примерно на 1 AU7и аккреция ледяной гальки из-за миграции снежной линии. Однако большинство моделей не в состоянии объяснить тот факт , что первоначально аккрецированная Земля была сильно редуцированной средой9,10. На поздней стадии модели подачи воды известны как классические и в моделях Grand Tack Одна из проблем заключается в том, что слишком много воды доставляется на земные планеты, если она доставляется в виде гидрозильных силикатов в углеродистых хондритах из-за линии снега.
В исследованиях происхождения воды на Земле гораздо меньше внимания уделялось “докометрическому органическому веществу", т. е., абиотические углеводороды с кислородсодержащими функциональными группами и их производные в космосе, в отличие от льдов и силикатов. Однако астрофизические наблюдения показывают, что органические молекулы вездесущи в космосе. Например, космические зонды, использованные в полетах к кометам 1 Р / Галлея и 67 Р / Чурюмова–Герасименко , показали, что основными компонентами кометных огнеупорных зерен являются органическое вещество и силикаты. Далее, анализы межпланетной пыли, кометная пыль, собранная с кометы 81 P / Wild 2 и микрометеориты показали, что органические огнеупорные зерна также обильны и повсеместно распространены в этих внеземных материалах. Многие лабораторные эксперименты предполагают, что эти органические вещества образуются в межзвездных молекулярных облаках и затем обрабатываются во внешних частях Солнечной системы с помощью химических процессов, таких как ультрафиолетовый фотолиз, нагрев и даже квантовое туннелирование простых атомов и молекул. Эти исследования показывают, что обилие органического вещества в космосе имеет особое значение для оценки происхождения и эволюции тел Солнечной системы.
Для изучения распределения преметарийного органического вещества в солнечной туманности исследователи провели нагревательные эксперименты на преметарийно-органических аналогах. Доказано, что свежая докометрическая органика испаряется при температурах от 200 до 300 К и что углеродистые материалы сохраняются при температурах выше 300 К. Распределение органики в солнечной туманности может быть определено из этого результата, если мы примем подходящее распределение температуры для солнечной туманности. Эти покрытые органикой силикатные зерна вместе с хондрулами и другими минералами в солнечной туманности образовали метеоритные материнские тела. Накано и др.26 проведены эксперименты по реакциям преметарийной органики с водой с последующим нагревом в вакууме с использованием преметарийно-органического аналога для имитации водной альтерации и термического метаморфизма в исходных телах углеродистых хондритов. Они обнаружили, что богатые O и N вязкие органические вещества, полученные водным путем, после нагрева в вакууме превращаются в твердые углеродистые материалы. Однако никаких экспериментальных исследований в отношении нагрева преметарийной органики в материнских телах внутри снежной линии не проводилось.
В настоящем исследовании мы экспериментально изучили потенциальную роль преметрического органического вещества как источника воды внутри снежной линии (<2,5 АС), моделируя нагрев органического вещества до нескольких сотен градусов Кельвина в материнских телах обычных хондритов27,28,29. При таких высоких температурах сложные органические молекулы, присутствующие в материнских телах, могут разлагаться на мелкие молекулы, включая воду, даже внутри снежной линии, и полученная вода может служить исходным материалом для земной воды.
________________________________
Так как это введение во многом совпадает с англоязычной версией страницы Вики по происхождению воды,
https://en.wikipedia.org/wiki/Origin_of_water_on_Earth то я думаю, что потрачу еще несколько часов завтра чтобы не просто процитировать озвученные там там гипотезы, но добавить несколько вариантов найденного мной сегодня,
Есть еще популярное изложение основных моментов с иллюстрациями, но практически без авторства и ссылок на имена и публикации (но по сути версии совпадают вроде, точно пока не сверила все:
https://o-kosmose.ru/solnechnaya-sistema/otkuda-vzyalas-voda-na-planete-zemlya____________________________________________________________________
Есть исследования кометы Чурюмова–Герасименко 14 года:
https://science.sciencemag.org/content/347/6220/1261952АННОТАЦИЯ
Происхождение воды и органических соединений на Земле и других земных планетах обсуждалось в течение длительного времени без достижения консенсуса. Одним из лучших способов различения различных сценариев является определение соотношения дейтерия к водороду (D/H) в резервуарах для комет и океанов Земли. Здесь мы сообщаем о прямом in situ измерении отношения D / H в комете семейства Юпитер 67P / Чурюмова-Герасименко масс-спектрометром ROSINA на борту космического аппарата Европейского космического агентства Rosetta, которое оказалось равным (5,3 ± 0,7) × 10-4- то есть примерно в три раза больше земного значения. Предыдущие кометные измерения и наше новое открытие предполагают широкий диапазон соотношений D / H в воде внутри объектов семейства Юпитера и исключают идею о том, что этот резервуар состоит исключительно из земной океаноподобной воды
__________________________________
Есть исследование 2018 года
Ученые предложили новую теорию происхождения воды на ЗемлеЕгор МОРОЗОВ | 12 НОЯБРЯ, 2018 - 13:41
https://www.iguides.ru/main/other/uchenye_predlozhili_novuyu_teoriyu_proiskhozhdeniya_vody_na_zemle/Согласно новым исследованиям, вода на Земле могла возникнуть как из астероидного материала, так и из газа, оставшегося от образования Солнца. Новое исследование может дать ученым важные сведения о развитии других планет и об их потенциале для поддержания жизни.
В новом исследовании в журнале Американского геофизического союза Geophysical Research: Planets исследователи предлагают новую теорию для решения давней тайны того, откуда взялась вода на Земле. Новое исследование бросает вызов широко принятым представлениям о водороде в воде на Земле, предполагая, что этот элемент частично пришел из облаков пыли и газа, оставшихся после образования Солнца, называемых Солнечной туманностью. Для выявления источников воды на Земле ученые искали именно водород, а не кислород, поскольку этот компонент воды гораздо более распространен в Солнечной системе.....
....В новом исследовании ученые разработали новую теоретическую модель образования Земли, чтобы объяснить эти различия между водородом в океанах Земли и на границе ядро-мантия, а также наличие инертных газов глубоко внутри планеты.
Моделирование образования Земли
Согласно их новой модели, несколько миллиардов лет назад большие ледяные астероиды начали развиваться в планеты, в то время как солнечная туманность все еще кружилась вокруг Солнца. Эти астероиды, известные как планетарные эмбрионы, сталкивались и быстро росли. В конце концов, столкновения внесли достаточно энергии, чтобы превратить поверхность самого большого эмбриона в океан магмы. Этот самый большой эмбрион в конечном итоге и стал Землей.
__________________________________
и тд довольно длинная статья, я пока до конца не разобралась в ней, исходник
https://www.sciencedaily.com/releases/2018/11/181107130306.htmпока не смотрела
В недрах Земли обнаружили гигантскую "водяную фабрику"https://www.popmech.ru/science/news-322562-otkuda-vzyalas-voda-na-zemle/ Международная команда учёных из Университета Саскачевана (Канада), Университетского колледжа Дублина (Ирландия) и Цзилиньского университета (КНР) выяснила, что вода на нашей планете появилась в результате химических реакций в недрах.)
показали, что вода на Земле возникла в результате химических реакций в ее недрах, а не была занесена на планету астероидами или метеоритами. Соответствующее исследование опубликовано в журнале Earth and Planetary Science Letters, кратко о нем сообщает New Scientist.
НО в исходнике статьи ничего про происхождение воды на планете не заявляется:
https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0012821X16307440Работа названа так:
Образование и свойства воды из кварца и водорода при высоком давлении и температуреЗденек Футера, Сюэ Ен, Юаньмин Пан, Джон С. Цзе, Найл Дж. Инглиш
Исправление к “образованию и свойствам воды из кварца и водорода при высоком давлении и температуре” [Планета Земля. Sci. Lett. 461 (2017) 54–60]
Письма по науке о земле и планетах, том 471, 1 августа 2017 года, страницы 199
Основные моменты
•
H2 легко реагирует с кварцем при низком давлении и высокой температуре, образуя воду.
•
Структура замкнутой воды напоминает структуру сильно сжатой воды.
•
Вода под давлением-это возможный триггер для зарождения загадочных глубоких землетрясений.
АННОТАЦИЯ
Кварц, как наиболее стабильный полиморф кремнезема низкого давления (SiO2), широко распространен в земной коре и мантии, проявляя относительно высокую химическую стабильность. Хотя диоксид кремния лишь слабо растворим в воде в условиях окружающей среды, образуя на основе кремния слабокислые соединения, Shinozaki et al. (2014) недавно показали, что сама вода может образовываться при растворении SiO2 в воде. жидкость в условиях высокой температуры и давления. Здесь мы смоделировали этот процесс с помощью методов молекулярной динамики, основанных на описании реактивного силового поля интерфейс. Распространение информации о жидкость в кристаллической решетке кварца наблюдалась при повышении температуры и давления с последующим взаимодействием диссоциированного атомарного водорода с атомами кислорода в решетке SiO2, разрушая решетку и приводя к образованию воды. Интересно, что вода эволюционирует в подповерхностной области кремнезема, и она остается заключенной там, изолированной от водородной жидкости, что точно соответствует ледоподобным спектроскопическим картинам, наблюдаемым экспериментально. Избыточное давление воды, образовавшейся из кварца и это возможный триггер для зарождения загадочных глубоких землетрясений в Континентальной мантийной литосфере.
В общем там все страшно интересно, но надо разбираться, пока это мной сделано очень поверхностно, но есть желание продолжить независимо от того поддержит это кто-то или нет.
