Земля могла создать собственные океаны: ученые предложили новую теорию происхождения воды

Москва, 18:50, 01 Ноя 2026, редакция FTimes.ru, автор Елена Галицкая.

Вода на нашей планете могла появиться не только благодаря кометам и астероидам. Значительная часть мирового океана, возможно, образовалась непосредственно во время формирования Земли — в результате химической реакции между раскаленными горными породами и водородом в атмосфере молодой планеты. К такому выводу пришла международная исследовательская группа, результаты работы которой опубликованы в журнале Nature Geoscience.

Откуда на Земле взялась вода? Этот вопрос остается одним из ключевых в науках о происхождении нашей планеты. На первый взгляд ответ очевиден: вода покрывает около 71% земной поверхности, образует океаны, реки и озера, содержится в атмосфере и горных породах. Но четыре с половиной миллиарда лет назад Земля выглядела совершенно иначе. Это был раскаленный, активно растущий мир, переживавший многочисленные столкновения с космическими телами.

Традиционно ученые рассматривали несколько основных источников земной воды. Согласно одной из наиболее известных гипотез, значительная ее часть была доставлена из холодных областей ранней Солнечной системы кометами и богатыми водой астероидами. Ледяные тела сталкивались с молодой Землей, постепенно пополняя ее водные запасы.

Однако у этой теории есть вопросы. Необходимо объяснить, каким образом доставленная из удаленных областей Солнечной системы вода оказалась на Земле в нужных количествах и почему химический состав нашей планеты выглядит именно так.

Новое исследование предлагает взглянуть на проблему с другой стороны: возможно, Земле вовсе не требовалось получать всю воду извне. Она могла производить ее самостоятельно.

Дождь из камней и водородная атмосфера

Исследование провела группа ученых Университета Нью-Мексико. В числе авторов — аспирантка Сусмита Гарай, профессор Закари Шарп и исследователь Питер Олсон.

В центре предложенной модели находится процесс, известный как аккреция гальки. Речь идет о постепенном формировании планеты за счет притяжения и накопления небольших твердых частиц — каменных обломков и зерен вещества, обращавшихся вокруг молодого Солнца.

По мере роста Земли ее гравитация становилась все сильнее. Планета могла удерживать вокруг себя плотную атмосферу, богатую водородом. Температура и давление в этой газовой оболочке были чрезвычайно высокими.

Каменные частицы, падавшие на растущую планету, проходили через эту атмосферу и нагревались. В результате начиналась химическая реакция между содержащимся в породах оксидом железа и атмосферным водородом.

Проще говоря, водород вступал в реакцию с железосодержащими минералами. Оксид железа восстанавливался до металлического железа, а побочным продуктом становилась вода в форме пара.

Таким образом, строительный материал планеты одновременно мог становиться источником одного из главных условий будущего возникновения жизни.

Эксперимент, который воспроизвел рождение воды

Чтобы проверить гипотезу, исследователи провели серию высокотемпературных экспериментов. Они нагревали образцы силикатных пород, содержащих оксид железа, в атмосфере водорода. Температура составляла от 1200 до 1400 градусов Цельсия. Для сравнения часть опытов проводилась в атмосфере гелия.

Продолжительность экспериментов варьировалась от 15 минут до трех часов.

Результат оказался весьма показательным: в водородной среде почти 80% оксида железа в исследуемых образцах превратилось в металлическое железо. При этом образовывался водяной пар. В контрольных экспериментах с гелием аналогичной реакции не происходило.

Это подтвердило, что именно водород играет ключевую роль в процессе образования воды.

Особенно удивила ученых скорость реакции. По словам руководителя исследования Закари Шарпа, вода появлялась буквально за считаные минуты. Эксперименты позволили предположить, что в период формирования Земли таким способом могло образоваться количество воды, эквивалентное сотням современных океанов.

Это впечатляющая оценка, хотя она пока не означает, что ученые установили точную долю земной воды, возникшей именно таким путем.

Что это меняет в представлениях о происхождении жизни?

Главное значение открытия заключается в том, что оно расширяет представления о происхождении воды на планетах земного типа.

Если новая модель подтвердится дальнейшими исследованиями, получится, что наличие воды на каменистой планете не обязательно зависит от случайного попадания большого количества ледяных комет или астероидов. Вода могла возникать непосредственно в процессе формирования планетного тела.

Это особенно интересно в контексте поиска внеземной жизни. В нашей Галактике существуют миллиарды звезд, многие из которых имеют планетные системы. Если механизм, описанный американскими исследователями, действительно универсален, то потенциально пригодные для существования жизни миры могут встречаться гораздо чаще, чем предполагалось.

Закари Шарп отмечает, что механизм аккреции небольших твердых частиц сравнительно недавно стал активно использоваться в теориях формирования планет. Теперь выясняется, что он может объяснять не только процесс роста планет, но и появление одного из важнейших условий их обитаемости.

Разумеется, наличие воды еще не означает существования жизни. Для этого необходимы подходящие температуры, химические элементы, стабильные условия и множество других факторов.

Земля могла быть источником собственной воды

Авторы исследования не утверждают, что кометы и астероиды не участвовали в формировании земных океанов. Скорее, они предлагают дополнить существующие теории новым механизмом, который ранее недооценивался.

Вероятнее всего, происхождение земной воды было сложным процессом, в котором могли участвовать сразу несколько источников. Часть воды могла образоваться благодаря взаимодействию пород с водородом, часть — поступить из космоса, а дальнейшая история планеты определила, сколько ее сохранилось на поверхности и в недрах.

Предстоит выяснить, насколько широко этот механизм работал в действительности и какую долю современных водных запасов Земля получила таким способом.

Но сама идея меняет привычную картину ранней истории нашей планеты. Возможно, океаны не просто появились на Земле благодаря космической доставке льда. Они начали формироваться еще тогда, когда планета только собиралась из каменной пыли и обломков, а ее атмосфера представляла собой раскаленную газовую оболочку.

Получается, что вода, без которой невозможно представить современную Землю, могла стать естественным продуктом самого процесса рождения нашей планеты.